第2章 直流電動機原理及特性

1、第第2 2章章 直流電動機的原理及特性直流電動機的原理及特性2.1 2.1 直流電動機的基本結(jié)構和工作原理直流電動機的基本結(jié)構和工作原理2.2 2.2 直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組2.3 2.3 直流電機空載和負載時的磁場直流電機空載和負載時的磁場2.4 2.4 感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩2.5 2.5 直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時的基本方程式和功率直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時的基本方程式和功率關系關系2.6 2.6 直流電動機的機械特性直流電動機的機械特性2.7 2.7 電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件第第2 2章章 直流電動機的原理及特性直流電動機的原理及特性 知識點

2、：直流電動機與交流電動機的比較 直流電動機比交流電動機結(jié)構復雜、價格高、維修繁瑣；但起動轉(zhuǎn)矩大，起動和制動性能優(yōu)良、可平滑調(diào)速。2.1 2.1 直流電動機的基本結(jié)構和工作原理直流電動機的基本結(jié)構和工作原理2.1.1 基本結(jié)構組成：定子+轉(zhuǎn)子+氣隙圖2.1 小型直流電機的結(jié)構圖2.1.1 2.1.1 基本機構基本機構1.1.定子部分定子部分定子部分定子部分= =機座機座+ +主磁極主磁極+ +換向極換向極+ +電刷裝置電刷裝置（1 1）機座：）機座：一是作為電機磁路系統(tǒng)中的一部分（定子磁軛），二是用來固定主磁極、換向極及端蓋等，起機械支承的作用。因此要求機座有好的導磁性能及足夠的機械強度與剛度。

3、機座通常用鑄鋼或厚鋼板焊成。 。（2 2）主磁極：）主磁極：主磁極：在大多數(shù)直流電機中，主磁極是電磁鐵，為了盡可能的減小渦流和磁滯損耗，主磁極鐵心用11.2mm厚的低碳鋼板疊壓而成。整個磁極用螺釘固定在機座上。（裝配圖）主極的作用是在定轉(zhuǎn)子之間的氣隙中建立磁場主極的作用是在定轉(zhuǎn)子之間的氣隙中建立磁場, ,使電樞繞組使電樞繞組在此磁場的作用下感應電動勢和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩在此磁場的作用下感應電動勢和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩. .勵磁線圈分勵磁線圈分并勵并勵和和串勵串勵兩種（注意區(qū)別）兩種（注意區(qū)別）圖2.2 主磁極裝配圖1主磁極鐵心主磁極鐵心2勵磁繞組勵磁繞組3機座機座極靴：使氣隙磁密極靴：使氣隙磁密空間分布更合

4、理，空間分布更合理，同時支撐勵磁線圈同時支撐勵磁線圈極身極身2.1.1 2.1.1 基本機構基本機構1.1.定子部分定子部分（3 3）換向極）換向極: :換向極又稱附加極或間極,其作用是用以改善換向。換向極裝在相鄰兩主極之間，它也是由鐵心和繞組構成。1換向極鐵心換向極鐵心2換向極繞組換向極繞組換向極與電樞繞組相串換向極與電樞繞組相串聯(lián)，流過電樞電流，繞聯(lián)，流過電樞電流，繞組匝數(shù)少而導線粗。組匝數(shù)少而導線粗。2.1.1 2.1.1 基本機構基本機構1.1.定子部分定子部分（4 4）電刷裝置：）電刷裝置：電刷的作用是把轉(zhuǎn)動的電樞繞組與靜止的外電路相連接，并與換向器相配合，起到整流或逆變器的作用。

5、1刷握刷握2電刷電刷3壓緊彈簧壓緊彈簧44銅絲辮銅絲辮2.1.1 2.1.1 基本機構基本機構2.2.轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子部分 直流電機的轉(zhuǎn)子=電樞鐵心+電樞繞組+換向器+風扇+轉(zhuǎn)軸和軸承（1 1）電樞鐵心：）電樞鐵心：是電機主磁路的一部分，用來嵌放電樞繞組，為了減少電樞旋轉(zhuǎn)時電樞鐵心中因磁通變化而引起的磁滯及渦流損耗，電樞鐵心通常用0.5mm厚的兩面涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓而成。a)電樞鐵心電樞鐵心 沖片沖片b)電樞鐵心電樞鐵心2.1.1 2.1.1 基本機構基本機構2.2.轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子部分（2 2）電樞繞組：）電樞繞組：電樞繞組是由許多按一定規(guī)律聯(lián)接的線圈組成，它是直流電機的主要電路部分，也是通過電

6、流和感應電動勢，從而實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的關鍵性部件。1槽楔槽楔2線圈絕緣線圈絕緣3導體導體44層間絕緣層間絕緣55槽絕緣槽絕緣66槽底絕緣槽底絕緣2.1.1 2.1.1 基本機構基本機構2.2.轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子部分（3 3）換向器：）換向器：由許多換向片組成，換向片之間用云母絕緣。1換向片換向片2連接片連接片2.1.2 2.1.2 勵磁方式勵磁方式 勵磁方式：直流電動機勵磁繞組的供電方式。他勵式積復勵差復勵1.串勵式2.并勵式3.復勵式自勵式直流電機的勵磁方式2.1.2 2.1.2 勵磁方式勵磁方式（1 1）他勵式）他勵式（2 2）并勵式）并勵式（3 3）串勵式）串勵式（4 4）復勵式（又分為積復勵

7、式和差復勵式）復勵式（又分為積復勵式和差復勵式）具體電路示意圖請見教材P19 圖2.5 直流電機的勵磁方式2.1.3 額定數(shù)據(jù)（銘牌數(shù)據(jù)）直流電機的額定值有：直流電機的額定值有： 1 1、額定功率、額定功率P PN N(kW)(kW) 2 2、額定電壓、額定電壓U UN N(V)(V) 3 3、額定電流、額定電流I IN N(A)(A) 4 4、額定轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速n nN N(r/min)(r/min) 5 5、額定勵磁電壓、額定勵磁電壓U UfNfN(V)(V) 其他還有絕緣等級、防護等級、冷卻方式、溫升、其他還有絕緣等級、防護等級、冷卻方式、溫升、重量重量2.1.4 工作原理 直流電機既可

8、以作為發(fā)電機運行，也可以作為電動機運行。 如果用原動機拖動電樞恒速旋轉(zhuǎn)，就可以從電刷如果用原動機拖動電樞恒速旋轉(zhuǎn)，就可以從電刷端引出直流電動勢而作為直流電源對負載供電；端引出直流電動勢而作為直流電源對負載供電；如果在電刷端外加直流電壓，則電動機就可以帶如果在電刷端外加直流電壓，則電動機就可以帶動軸上的機械負載旋轉(zhuǎn)，從而把電能轉(zhuǎn)變成機械動軸上的機械負載旋轉(zhuǎn)，從而把電能轉(zhuǎn)變成機械能。能。 這種同一臺電機能作電動機或作發(fā)電機運行的原這種同一臺電機能作電動機或作發(fā)電機運行的原理，在電機理論中稱為理，在電機理論中稱為可逆原理可逆原理。2.1.4 2.1.4 工作原理工作原理直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機

9、的工作原理1.直流發(fā)電機的工作原理（1）2.1.4 2.1.4 工作原理工作原理直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理1.直流發(fā)電機的工作原理（2）2.1.4 2.1.4 工作原理工作原理直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理1.直流發(fā)電機的工作原理（2）2.1.4 2.1.4 工作原理工作原理直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理1.1.直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理 結(jié)論：結(jié)論：在電樞線圈內(nèi)的感應電動勢及電流都是交流交流的，通過換向片及電刷的整流整流作用才變成從外部看的兩電刷間的直流電動勢。雖然電樞線圈是旋轉(zhuǎn)的且電樞線圈中的電流是交變的，但從空間上看，N極與S極下的電樞電流

10、的方向是不變的。因此，由電樞電流所產(chǎn)生的磁場從空間上看也是一個恒定不變的磁場。電樞線圈中的感應電動勢與其電流的方向始終一致。當接上負載時，電樞繞組中就有電流，此電流與磁場相互作用產(chǎn)生電磁力，該電磁力使轉(zhuǎn)軸受到一個力矩，稱之為電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩，其方向是與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相反的，是制動性質(zhì)制動性質(zhì)的。2.1.4 2.1.4 工作原理工作原理直流電動機的工作原理直流電動機的工作原理2.2.直流電動機的工作原理直流電動機的工作原理2.1.4 2.1.4 工作原理工作原理直流電動機的工作原理直流電動機的工作原理2.2.直流電動機的工作原理直流電動機的工作原理 結(jié)論結(jié)論雖然外施電壓及電流都是直流，但在電樞繞組內(nèi)

11、部，電樞電流和電樞電動勢都是交流。這是通過換向片及電刷的逆變逆變作用，將外部直流變成內(nèi)部的交流。雖然電樞線圈是旋轉(zhuǎn)的且電樞線圈中的電流是交變的，但從空間上看，由電樞電流所產(chǎn)生的磁場仍是一個恒定不變的磁場。當電樞旋轉(zhuǎn)時，電樞導體切割磁力線也會感應電動勢。其方向與電樞電流的方向始終相反，故稱之為反電勢反電勢。轉(zhuǎn)子是在電磁轉(zhuǎn)矩的作用下才能旋轉(zhuǎn)，所以電磁轉(zhuǎn)矩的方向是與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向一致，是驅(qū)動驅(qū)動性質(zhì)的。此時，電動機從電源輸入電能，通過電磁感應轉(zhuǎn)換成機械能從軸上輸出而帶動生產(chǎn)機械轉(zhuǎn)動。2.2 2.2 直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組 電樞繞組是直流電機的核心部分，在電機的機電電樞繞組是直流電機的核心部

12、分，在電機的機電能量轉(zhuǎn)換過程中起著重要的作用。能量轉(zhuǎn)換過程中起著重要的作用。 因此，電樞繞組須滿足以下要求： 在能通過規(guī)定的電流和產(chǎn)生足夠的電動勢前提下，在能通過規(guī)定的電流和產(chǎn)生足夠的電動勢前提下，盡可能節(jié)省有色金屬和絕緣材料。盡可能節(jié)省有色金屬和絕緣材料。 并且要結(jié)構簡單、運行可靠等。并且要結(jié)構簡單、運行可靠等。（1 1）極軸線：磁極的中心線；）極軸線：磁極的中心線；（2 2）幾何中心線：磁極之間的平分線，）幾何中心線：磁極之間的平分線，（3 3） ：極對數(shù)；：極對數(shù)；（4 4） 極距：在電樞鐵心表面上，一個極所占的距離。極距：在電樞鐵心表面上，一個極所占的距離?？捎貌蹟?shù)表示，可用槽數(shù)表示，

13、 式中式中Z Z為電樞總槽數(shù)；為電樞總槽數(shù)；（5 5）元件（線圈）：是繞組的一個基本單元，可為單匝，）元件（線圈）：是繞組的一個基本單元，可為單匝，也可為多匝，也可為多匝， 名詞術語介紹名詞術語介紹ppZ22.2 2.2 直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組疊繞組波繞組混合繞組單疊繞組復疊繞組單波繞組復波繞組2.2 2.2 直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組2.1.1 2.1.1 單疊繞組單疊繞組1.線圈的元件邊及端接線（線圈的元件邊及端接線（一個繞組原件就是一個線圈一個繞組原件就是一個線圈）2.2 2.2 直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組2.1.1 2.1.1 單疊繞

14、組單疊繞組2.單疊繞組的特點：單疊繞組的特點：元件的兩個端子連接在相鄰的兩個換向片上。 單疊繞組的所有的相鄰元件依次串聯(lián)，即后一元件的首端與前一元件的末端連在一起，接到一個換向片上。最后一個元件末端與第一個元件首端連接在一起，形成一個閉合回路。2.2 2.2 直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組2.1.1 2.1.1 單疊繞組單疊繞組3.3.感應電動勢的方向判斷感應電動勢的方向判斷4.4.電刷組數(shù)電刷組數(shù)= =主磁極的個數(shù)主磁極的個數(shù)5.5.電刷的位置電刷的位置 正負電刷之間得到最大的感應電動勢，或被電刷短路的元件中感應電動勢最小。 電刷的中心線應對準主磁極的中心線（幾何中心線位置）。2.2

15、2.2 直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組2.1.2 2.1.2 單波繞組單波繞組單波繞組單波繞組不是把元件依次串聯(lián)，而是把相隔大約兩個極距，不是把元件依次串聯(lián)，而是把相隔大約兩個極距，即在磁場中的位置差不多相對應的元件連接起來。即在磁場中的位置差不多相對應的元件連接起來。結(jié)結(jié) 論論從上面的分析可知，相同元件數(shù)時，疊繞組從上面的分析可知，相同元件數(shù)時，疊繞組并聯(lián)支路數(shù)多，每條支路里串聯(lián)元件數(shù)少，并聯(lián)支路數(shù)多，每條支路里串聯(lián)元件數(shù)少，適用于較低電壓、較大電流的電機。適用于較低電壓、較大電流的電機。對于單波繞組，支路對數(shù)永遠等于對于單波繞組，支路對數(shù)永遠等于1 1，每條支，每條支路里所包含的元件

16、數(shù)較多，所以這種繞組路里所包含的元件數(shù)較多，所以這種繞組適用于較高電壓，較小電流的電機，至于適用于較高電壓，較小電流的電機，至于大容量的電機，可以采用混合繞組。大容量的電機，可以采用混合繞組。2.3 直流電機空載和負載時的磁場2.3.12.3.1直流電機的空載磁場直流電機的空載磁場空載空載：發(fā)電機出線端沒有電流輸出，電動機軸上不：發(fā)電機出線端沒有電流輸出，電動機軸上不帶機械負載，帶機械負載，即電樞電流為零的狀態(tài)。即電樞電流為零的狀態(tài)。那么那么 ，這，這時的氣隙磁場，只由主極的勵磁電流所建立，所時的氣隙磁場，只由主極的勵磁電流所建立，所以直流電機空載時的氣隙磁場，又稱勵磁磁場。以直流電機空載時的

17、氣隙磁場，又稱勵磁磁場。主磁通主磁通：經(jīng)過主磁極、氣隙、電樞鐵心及機座構成：經(jīng)過主磁極、氣隙、電樞鐵心及機座構成磁回路。它同時與勵磁繞組及電樞繞組交鏈，能磁回路。它同時與勵磁繞組及電樞繞組交鏈，能在電樞繞組中感應電動勢和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，稱為在電樞繞組中感應電動勢和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，稱為主磁通，主磁通，直流電機的空載磁場是指電樞電流等于零或者很小直流電機的空載磁場是指電樞電流等于零或者很小時，由勵磁磁動勢單獨建立的磁場。時，由勵磁磁動勢單獨建立的磁場?？蛰d磁場分布圖主磁通主磁通主磁路（鏈著勵磁繞組和電樞繞組）主磁路（鏈著勵磁繞組和電樞繞組）漏磁通漏磁通漏磁路（只鏈著勵磁繞組本身）漏磁路（只鏈著勵磁繞組

18、本身）極靴的作用和空載氣隙磁密的帽型分布空載磁路的計算定子軛主磁極電樞軛電樞齒氣隙平均計算長度平均磁場強度，符號含義：jmatlHlHlHlHlHlHlHFjjnmmaattKKf12222直流電機的空載磁化特性曲線在額定狀態(tài)下，電機往往工在額定狀態(tài)下，電機往往工作在飽和點附近，這樣即可作在飽和點附近，這樣即可以獲得較大的磁通，又不致以獲得較大的磁通，又不致需要太大的勵磁磁動勢，從需要太大的勵磁磁動勢，從而可以節(jié)省鐵心和勵磁繞組而可以節(jié)省鐵心和勵磁繞組的材料。的材料。（線性分析方法）（線性分析方法）)(),()2(000fffIfFfFf或空載磁化特性曲線：2.3.2 負載時直流電機的磁場1.

19、電樞產(chǎn)生的磁動勢 不僅勵磁繞組中有電流，而且電樞繞組中也有電流的磁場，稱為負載磁場。 負載時的氣隙磁場：負載時的氣隙磁場：勵 磁 電 流 所 建 立 的 磁 場 電 樞 電 流 所 建 立 的 磁 場氣 隙 磁 場顯然，由于顯然，由于電樞磁動勢電樞磁動勢的出現(xiàn)，氣隙磁場將會發(fā)生的出現(xiàn)，氣隙磁場將會發(fā)生變化，而這個變化的性質(zhì)將是我們下面研究的重變化，而這個變化的性質(zhì)將是我們下面研究的重點點電樞反應：電樞反應：電樞磁動勢對主極氣隙磁場的影響稱為電樞磁動勢對主極氣隙磁場的影響稱為電樞反應。電樞反應。 而電樞反應的性質(zhì)又根據(jù)其反應方向的不同，分而電樞反應的性質(zhì)又根據(jù)其反應方向的不同，分為為交軸電樞反應

20、交軸電樞反應和和直軸電樞反應直軸電樞反應，下面我們就來，下面我們就來具體的看一下他們二者對我們的氣隙磁場的分部具體的看一下他們二者對我們的氣隙磁場的分部到底會有怎樣的影響，而這個影響又和電刷在電到底會有怎樣的影響，而這個影響又和電刷在電機上位置的擺放密切相關：機上位置的擺放密切相關：（a a）電刷在幾何中性線上的電樞磁動勢和磁場：）電刷在幾何中性線上的電樞磁動勢和磁場：如圖可見：如圖可見：電樞元件電流及其磁場分布示意圖幾何中心幾何中心線線整距線圈整距線圈此時產(chǎn)生的是交軸磁動勢，對此時的電機進行數(shù)學此時產(chǎn)生的是交軸磁動勢，對此時的電機進行數(shù)學分析，我們得到一個有關磁動勢分布的表達式：分析，我們得

21、到一個有關磁動勢分布的表達式： 其中，其中，A A叫做電樞線負載，也就是電樞表面單位周長叫做電樞線負載，也就是電樞表面單位周長上的安培導體數(shù)，稱為上的安培導體數(shù)，稱為電負荷電負荷。x x是沿圓周方向的是沿圓周方向的 距離，與距離，與fafa（x x）成正比。當）成正比。當x x最大時（最大時（=/2=/2），交），交軸電樞磁動勢達到最大。軸電樞磁動勢達到最大。22)/()2(21)(xAxDIxNfaaxa，極安)/(2aq極安AF由電樞磁動勢產(chǎn)生的氣隙磁密為：)()()(0 xxfxbaa其中為，其中為，為氣隙計算長度，可見，磁密的分為氣隙計算長度，可見，磁密的分布和氣隙的大小是成反比關系的

22、，這就剛好驗布和氣隙的大小是成反比關系的，這就剛好驗證了上圖的磁密分布的曲線形式。證了上圖的磁密分布的曲線形式。 （馬鞍形）（馬鞍形）交軸電樞磁場的特點： . 電樞磁勢Fa與主極磁勢Ff互相垂直；. 電樞表面各點的電樞磁勢Fa不等；在幾何中性線處電樞磁勢Fa最大，在極軸線處等于零，即Fa=0。. 電樞磁密Bmax在幾何中心線處的值不為零。（b b）電刷不在幾何中性線上的電樞磁動勢：）電刷不在幾何中性線上的電樞磁動勢： 看圖：引出了直軸電樞磁動勢，看圖：引出了直軸電樞磁動勢， 直軸電樞磁動勢：電樞磁動勢的軸線與主磁極軸線重直軸電樞磁動勢：電樞磁動勢的軸線與主磁極軸線重合，稱為直軸電樞磁動勢。合，

23、稱為直軸電樞磁動勢。AbFbAFadaq),2(交軸、直軸電樞反應：交軸、直軸電樞反應：（1 1）交軸電樞反應：交軸電樞磁動勢對主極磁）交軸電樞反應：交軸電樞磁動勢對主極磁場的影響。場的影響。 在這里，我們?yōu)榱朔治鰡栴}的簡單，假定在這里，我們?yōu)榱朔治鰡栴}的簡單，假定（a a）磁場是不飽和的，）磁場是不飽和的，（b b）發(fā)電機電樞轉(zhuǎn)向是逆時針，電動機為順時）發(fā)電機電樞轉(zhuǎn)向是逆時針，電動機為順時針。這樣，我們就可以對下圖進行疊加針。這樣，我們就可以對下圖進行疊加2.電樞反應電樞反應負載時合成磁場交軸電樞磁密與合成氣隙磁密分布圖結(jié)結(jié) 論論1 1）交軸電樞反應）交軸電樞反應A:A:交軸電樞磁場在半個極

24、內(nèi)對主極磁場起去磁作用，交軸電樞磁場在半個極內(nèi)對主極磁場起去磁作用，在另半個極內(nèi)則起增磁作用，引起氣隙磁場畸變，在另半個極內(nèi)則起增磁作用，引起氣隙磁場畸變，使電樞表面磁通密度等于零的位置偏移幾何中性使電樞表面磁通密度等于零的位置偏移幾何中性線，新的等于零的我們稱之為物理中性線。線，新的等于零的我們稱之為物理中性線。B:B:不計飽和，交軸電樞反應即無增磁，亦無去磁作不計飽和，交軸電樞反應即無增磁，亦無去磁作用?？紤]飽和時，起到去磁作用。用?？紤]飽和時，起到去磁作用。2 2）直軸電樞反映：當電刷不在幾何中性線上，）直軸電樞反映：當電刷不在幾何中性線上，出現(xiàn)了直軸電樞反應，從圖上可以看出：出現(xiàn)了直軸

25、電樞反應，從圖上可以看出：A:A:若為發(fā)電機，電刷順著旋轉(zhuǎn)的方向移動一個若為發(fā)電機，電刷順著旋轉(zhuǎn)的方向移動一個夾角，對主極磁場而言，直軸起去磁反應，夾角，對主極磁場而言，直軸起去磁反應，若電刷逆著旋轉(zhuǎn)方向移動一個夾角，則直軸若電刷逆著旋轉(zhuǎn)方向移動一個夾角，則直軸電樞反應將是增磁的，電樞反應將是增磁的，B:B:若為電動機，剛好相反。若為電動機，剛好相反。結(jié)結(jié) 論論2.4 2.4 感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩2.4.1 2.4.1 電樞繞組的感應電動勢電樞繞組的感應電動勢lvbekkpapNaNaa22aNkpNkkkaaabaplvlvbE2/12/1某導體的感應電動勢為：某導體的感

26、應電動勢為：每條支路的串聯(lián)導體數(shù)為：每條支路的串聯(lián)導體數(shù)為：（其中（其中Na為總導體數(shù)，支路數(shù)為為總導體數(shù)，支路數(shù)為2a，p為電為電機極對數(shù)）機極對數(shù)）則，電樞繞組的電動勢為：則，電樞繞組的電動勢為：2.4.1 2.4.1 電樞繞組的感應電動勢電樞繞組的感應電動勢由于各個串聯(lián)導體所處磁場的氣隙磁密不同，故引入氣隙磁密的平均值。為電機每極磁通量。稱為電動勢常數(shù)，其中，得：又因為故，lBapNCnCnlBapNBpNapnplEnpvBpNaplvEbpNBavaEEavaavaaavaapNkkaava60)(60260260222/12/12.4.2 電磁轉(zhuǎn)矩apIlbTpDDIaIiDlib

27、Takkaaaakk2,2a2/2則：為電樞外徑，即有為電樞繞組支路對數(shù)）為電樞電流，（為支路電流，其中，電磁轉(zhuǎn)矩為：某根載流導體所受到的2.4.2 2.4.2 電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩ETaTaTaavaavaapavaapNkpNkkakpCCapNCICIlBapNBpNlapIppTTBpNlapIblapITTaa55. 92)(222222222/12/1稱為轉(zhuǎn)矩常數(shù)式中，磁轉(zhuǎn)矩為：作用在整個電樞上的電的電磁轉(zhuǎn)矩為：一個極下載流導體受到2.5 2.5 直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時的基本方程和功率關系直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時的基本方程和功率關系2.5.1 2.5.1 基本方程式基本方程式+-UEaTnT

28、LIa+-UfIf),()()(2020fafffaTEaaaaaIIfRRUITTTTTICTnCERRIEU是勵磁繞組回路電阻為電動機輸出轉(zhuǎn)矩為空載轉(zhuǎn)矩，為電樞繞組回路電阻）（根據(jù)基本方程式得出的結(jié)論根據(jù)基本方程式得出的結(jié)論、轉(zhuǎn)速等量。電樞電流、感應電動勢以求出，只要負載確定，就可直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時于負載轉(zhuǎn)矩。即電樞電流的大小取決有則當電機穩(wěn)態(tài)運行時. 2,. 1TLaaTLLCTIICTTT2.5 2.5 直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時的基本方程和功率關系直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時的基本方程和功率關系2.5.2 2.5.2 功率關系功率關系（簡稱銅耗）為電樞回路的總銅損耗機械功率）為電磁功率（被轉(zhuǎn)換為

29、功率為電動機從電源取用的其中即：得：兩邊同乘以在式CuaMCuaMaaaaaaaaaPPPPPPRIIEUIIRIEU1122.5 2.5 直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時的基本方程和功直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時的基本方程和功率關系率關系2.5.2 2.5.2 功率關系功率關系為轉(zhuǎn)軸上的機械功率為機械摩擦損耗）為鐵耗（為空載損耗，為電磁功率，其中，即得，兩邊同乘以在式200202020,PppppppPPpPTTTTTTmFemFeMM圖2.8 他勵直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時的功率流程圖CufpCuapFemppp0aUIP 1TIEPaaM22TPpPpPPppppppppppppsmFeCuaCufssmFeCua2121)(電機效率為為：并勵直流電動機總損耗為附加損耗為：他勵直流電動機總損耗2.6 2.6 直流電動機的機械特性直流電動機的機械特性 我們把轉(zhuǎn)矩我們把轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性稱為機械特性轉(zhuǎn)速特性稱為機械特性 本節(jié)內(nèi)容討論他勵、并勵和串勵直流電動機的機本節(jié)內(nèi)容討論他勵、并勵和串勵直流電動機的機械特性械特性2.6 2.6 直流電動機的機械特性直流電動機的機械特性2.6.1 他勵直流電動機的機械特性 他勵直流電動機的機械特性是指電動機的電樞電壓U、勵磁電流If保持一定值時，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關系。 根據(jù)直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時的基本方程式可得：為機械