直流電動(dòng)機(jī)的基本特性

1、學(xué) 校：常州高級(jí)技工學(xué)校授課人：周 熠時(shí) 間：2014.52014.5直流電動(dòng)機(jī)的基本特性直流電動(dòng)機(jī)的基本特性n電樞電動(dòng)勢(shì)電樞電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生產(chǎn)生:直直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，電樞繞組元件在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，電樞繞組元件在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割磁力線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)磁力線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),稱為電樞電動(dòng)勢(shì)。稱為電樞電動(dòng)勢(shì)。 大小大小: :60aepNE nC na性質(zhì)性質(zhì): : 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)電源電勢(shì)電源電勢(shì)( (與電樞電流同方向與電樞電流同方向) )； 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)反電勢(shì)( (與電樞電流反方向與電樞電流反方向) )。與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的電動(dòng)勢(shì)常數(shù)與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的電動(dòng)勢(shì)常數(shù) 其中其中apNCe60 可見可見, ,

2、直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電機(jī)結(jié)構(gòu)、氣隙磁通及直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電機(jī)結(jié)構(gòu)、氣隙磁通及轉(zhuǎn)速有關(guān)。轉(zhuǎn)速有關(guān)。直流電動(dòng)機(jī)的基本特性直流電動(dòng)機(jī)的基本特性n電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生產(chǎn)生:當(dāng)電樞繞組中有電流流過，它與電機(jī)磁場(chǎng)相互作用，當(dāng)電樞繞組中有電流流過，它與電機(jī)磁場(chǎng)相互作用，將產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩。將產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩。 性質(zhì)性質(zhì): : 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)制動(dòng)制動(dòng)( (與轉(zhuǎn)速方向相反與轉(zhuǎn)速方向相反) )； 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)( (與轉(zhuǎn)速方向相同與轉(zhuǎn)速方向相同) )。 可見，制造好的直流電機(jī)其電磁轉(zhuǎn)矩與氣隙磁通及可見，制造好的直流電機(jī)其電磁轉(zhuǎn)矩與氣隙磁通及電樞電流成正比。電樞電流成正比。為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)，有為

3、電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)，有其中其中apNCT2eTCC9.55直流電動(dòng)機(jī)的基本特性直流電動(dòng)機(jī)的基本特性n電磁功率電磁功率產(chǎn)生產(chǎn)生:在直流電機(jī)中通過電磁轉(zhuǎn)矩的傳遞，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電在直流電機(jī)中通過電磁轉(zhuǎn)矩的傳遞，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電能的相互轉(zhuǎn)換，通常把電磁轉(zhuǎn)矩所傳遞的功率稱為電磁能的相互轉(zhuǎn)換，通常把電磁轉(zhuǎn)矩所傳遞的功率稱為電磁功率功率 。 可見，電磁功率從機(jī)械角度講是電磁轉(zhuǎn)矩與角速度的可見，電磁功率從機(jī)械角度講是電磁轉(zhuǎn)矩與角速度的乘積；從電的角度講是電樞電動(dòng)勢(shì)與電樞電流的乘積。這乘積；從電的角度講是電樞電動(dòng)勢(shì)與電樞電流的乘積。這兩者是同時(shí)存在互相轉(zhuǎn)換的兩者是同時(shí)存在互相轉(zhuǎn)換的 。大小大小: :P =T = Ea

4、Ia 是電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。是電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。 其中其中602 n直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式規(guī)定各物理量的參考方向如圖所示：規(guī)定各物理量的參考方向如圖所示：一、電壓平衡方程一、電壓平衡方程U為每一電刷的接觸電壓降為每一電刷的接觸電壓降,一般可忽略。一般可忽略。二、轉(zhuǎn)矩平衡方程二、轉(zhuǎn)矩平衡方程 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足轉(zhuǎn)矩平衡方程穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足轉(zhuǎn)矩平衡方程 。轉(zhuǎn)矩平衡方程為：轉(zhuǎn)矩平衡方程為：UEa+IaRa+2U=Ea+IaRa TT2+T0 式中式中T 是電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，為拖動(dòng)性質(zhì)；是電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，為拖動(dòng)性質(zhì)；T2是電動(dòng)機(jī)軸上輸是電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)矩，為制動(dòng)性

5、質(zhì)；出的機(jī)械轉(zhuǎn)矩，為制動(dòng)性質(zhì)；T0是空載時(shí)電動(dòng)機(jī)損耗所形成的制動(dòng)是空載時(shí)電動(dòng)機(jī)損耗所形成的制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩。性轉(zhuǎn)矩。nTT0T2直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式三、功率平衡方程三、功率平衡方程 如圖為直流電動(dòng)機(jī)功率流程圖如圖為直流電動(dòng)機(jī)功率流程圖 式中式中P：電磁功率，是電：電磁功率，是電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的這部分能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的這部分功率功率; P1：輸入功率，指直流：輸入功率，指直流電動(dòng)機(jī)從電源吸取的電功電動(dòng)機(jī)從電源吸取的電功率率 ； Pcu：銅損耗，電樞電：銅損耗，電樞電流流過發(fā)熱產(chǎn)生的損耗流流過發(fā)熱產(chǎn)生的損耗，銅損耗是隨著負(fù)載電流的銅損耗是隨著負(fù)載電流的變化而變化的，所以也稱變化而變

6、化的，所以也稱為可變損耗為可變損耗 。1. 輸入功率和電磁功率的關(guān)系輸入功率和電磁功率的關(guān)系：P1=P十十Pcu 直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式三、功率平衡方程三、功率平衡方程 如圖為直流電動(dòng)機(jī)功率流程圖。如圖為直流電動(dòng)機(jī)功率流程圖。 2.電磁功率和輸出功率的關(guān)系：電磁功率和輸出功率的關(guān)系： P=P2+P0=P2+PFe +P 式中式中P P2 2：電動(dòng)機(jī)的輸出功：電動(dòng)機(jī)的輸出功率；率； P P0 0：空載損耗是機(jī)：空載損耗是機(jī)械損耗和鐵損耗的總和；械損耗和鐵損耗的總和； P P：機(jī)械損耗是電：機(jī)械損耗是電 刷與換向器之間，旋轉(zhuǎn)部刷與換向器之間，旋轉(zhuǎn)部分與空氣的摩擦，軸承、分與空氣的摩擦，軸承、風(fēng)扇等處產(chǎn)生的損耗；風(fēng)扇等處產(chǎn)生的損耗； P PFeFe：鐵損耗是磁滯：鐵損耗是磁滯和渦流引起的能量損耗。和渦流引起的能量損耗。 直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式三、功率平衡方程三、功率平衡方程 如圖為直流電動(dòng)機(jī)功率流程圖。如圖為直流電