【正文】 直流電動機(jī)接通電源之后， 轉(zhuǎn)速從零到接近額定轉(zhuǎn)速的過程稱為起動。 第 8章 直流電動機(jī) 工程應(yīng)用中， 傳統(tǒng)上多采用直流發(fā)電機(jī) —電動機(jī)組對電動機(jī)組進(jìn)行起動控制， 即用發(fā)電機(jī)作為電動機(jī)的供電電源，通過控制發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓由低變高使電動機(jī)安全起動， 在運(yùn)行中還可以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速。 其理論根據(jù)可利用電流、 速度公式進(jìn)行分析。 第 8章 直流電動機(jī) 由于勵磁方向不變， 所以磁場對該電流的電磁轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)的轉(zhuǎn)向相反， 成為制動轉(zhuǎn)矩。 對于要求快速停車反轉(zhuǎn)的場合， 多采用此種方法制動。 這就要求對生產(chǎn)機(jī)械的傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)速， 方法有兩種： 一是機(jī)械調(diào)速， 二是電氣調(diào)速。 這種調(diào)速方法只能從額定轉(zhuǎn)速往下調(diào)， 調(diào)速范圍較窄。 又由于勵磁電流較小， 勵磁電阻的功率很小， 因而可以連續(xù)調(diào)節(jié)電阻， 獲得無級調(diào)速。 第 8章 直流電動機(jī) 電磁轉(zhuǎn)矩可以通過公式 T=CTΦIa求得， 電樞反電勢Ea=CeΦn， 電樞回路電壓方程為 U=IaRa+Ea。 直流電動機(jī)有機(jī)械制動和電氣制動兩種制動方式。 第 8章 直流電動機(jī) 89 一臺他勵直流電動機(jī)， PN= kW， UN=230 V， IN= A， nN= 1450 r/min 。 （ 1） 若采用降低電源電壓調(diào)速， 將電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)為 800 r/min時， 電樞電壓應(yīng)為多少？ （ 2） 若采用調(diào)勵磁電流調(diào)速， 將電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)為1200 r/min時， 勵磁電流應(yīng)為多少？ （ 3） 若采用電樞回路串電阻調(diào)速， 將電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)為 900 r/min時， 電樞回路應(yīng)串入多大的電阻？ 第 8章 直流電動機(jī) 813 一臺并勵直流電動機(jī)， IN= A， UN=110 V， nN=1500 r/min， Ra= Ω ， 求： （ 1） 勵磁電流不變， 電樞電流為 70 A時的轉(zhuǎn)速； （ 2） 勵磁電流降低 5%時的電樞電流及轉(zhuǎn)速。 （ 1） 求額定轉(zhuǎn)矩； （ 2） 繪制機(jī)械特性曲線； （ 3） 若電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 35 N 第 8章 直流電動機(jī) 直流電動機(jī)通常采用降低電樞端電壓和電樞串電阻兩種起動方式。 定子繞組通入直流電在主磁極中產(chǎn)生恒定磁場， 轉(zhuǎn)子的電樞繞組通過換向器和電刷與電源相接， 電樞繞組切割磁力線產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩， 使得電樞轉(zhuǎn)動起來。 按照機(jī)械特性表達(dá)式， 主磁通減小， 第一項(xiàng)理想空載轉(zhuǎn)速上升， 第二項(xiàng)斜率與磁通的平方成反比， 所以曲線的斜率增大也比較顯著， 曲線位于固有特性曲線上方上移且變陡， 如圖 812所示。 第 8章 直流電動機(jī) 圖 810 調(diào)壓調(diào)速的機(jī)械特性 UN0n ??0n ?n0nO＞ ＞ U ??U ?NUTLTU ??U ?第 8章 直流電動機(jī) 當(dāng)負(fù)載不變時， 保持電源電壓與勵磁不變， 增大電樞電阻， 從機(jī)械特性表達(dá)式可知， 理想空載轉(zhuǎn)速 n0不變， 隨著 Ra→ Ra′→ Ra″逐漸增大， 機(jī)械特性曲線的斜率增大， 曲線下斜， 如圖 811 所示。 在勵磁不變的條件下， 設(shè)電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩使其加速運(yùn)行， 使得 n＞ n0， 則感應(yīng)電動勢 Ea會大于 U， Ea與 U在回路中共同作用的結(jié)果是電樞電流在原方向上迅速減小并反向， 故電磁轉(zhuǎn)矩反向， 進(jìn)入制動狀態(tài)。 這么大的電樞電流將對電網(wǎng)上的其他設(shè)備造成影響， 因此反接制動時要在制動回路中串入一個大的制動電阻以限流。 第 8章 直流電動機(jī) 圖 88 能耗制動接線圖 UIaIfSRaEaMR第 8章 直流電動機(jī) 如圖 88所示， 制動時， 把電樞繞組從電源端切斷， 迅速打向制動電阻側(cè)， 開始能耗制動。 另外， 直流電機(jī)在工作時， 勵磁繞組必須可靠連接， 不允許磁場突然消失。 第 8章 直流電動機(jī) 降低電樞電壓的起動方法需要專用的可調(diào)直流電源， 起動時先降低電源電壓， 起動電流隨之降低。 它兼有并勵與串勵的特點(diǎn)， 所以它既可以用于輕載或空載的情況， 也可以用于負(fù)載變化較大的場合， 應(yīng)用范圍較廣。 由式 可以看出， 機(jī)械特性曲線斜率較小且較平滑， 和三相異步電動機(jī)的穩(wěn)定區(qū)的機(jī)械特性基本相同， 屬于硬特性。 直流電動機(jī)銘牌上還有額定轉(zhuǎn)矩、 額定勵磁電壓、 額定溫升、 工作方式等數(shù)據(jù)。 直流電動機(jī)的型號如 Z2—41， Z表示直流電動機(jī)， 2表示第二次統(tǒng)一設(shè)計， 41中的 4表示機(jī)座號， 1表示電樞鐵心的長度序號。 其特點(diǎn)是勵磁繞組的電壓即為電樞電壓， 電源電流為電樞電流 Ia與勵磁電流 If之和。 第 8章 直流電動機(jī) 圖 85 直流電動機(jī)的電樞電路 MUEaRaIa第 8章 直流電動機(jī) 由式（ 82）可以看出， 電樞電動勢與每極磁通 Φ和轉(zhuǎn)速 n成正比， 其方向與電樞電流的方向相反， 所以電樞電動勢也稱為反電勢， 它總是限制電樞電流的變化， 如圖 85 根據(jù)基爾霍夫電壓定律， 由圖 85可以得出外加電壓 U與電樞電動勢 Ea和電樞電流 Ia的關(guān)系為 U=Ea+IaRa （ 83） 第 8章 直流電動機(jī) 上式稱為直流電機(jī)的電壓平衡關(guān)系式， Ra為電樞回路總電阻。 根據(jù)電磁力定律， 電樞繞組通入直流電后， 每根有效導(dǎo)體受到的力可以表示為 F=BIl 式中， B為電磁感應(yīng)強(qiáng)度， 與每極磁通 Φ成正比； l為每根有效導(dǎo)體的長度， 取決于電動機(jī)的結(jié)構(gòu)， 是個定值； I為每根導(dǎo)體中的電流， 與電樞電流 Ia成正比。 電樞繞組只畫了一個線圈， 2為兩個換向片， 與電樞繞組相連， A、 B兩個電刷與外電路相連。 電樞鐵心是整個磁路的一部分。 只有小直流電機(jī)的主磁極才用永久磁鐵， 這種電機(jī)稱為永磁直流電機(jī)。第 8章 直流電動機(jī) 第 8章 直流電動機(jī) 直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理 直流電動機(jī)的分類和銘牌數(shù)據(jù) 直流電動機(jī)的機(jī)械特性 直流電機(jī)的起動、制動和調(diào)速 思考題與習(xí)題 第 8章 直流電動機(jī) 直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理 直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 直流電動機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成 ， 定子與轉(zhuǎn)子之間有很小的氣隙 。 主磁極鐵心一般都采用電磁鐵， 由直流電流來勵磁。 第 8章 直流電動機(jī) 圖 83 直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)軸風(fēng)扇 電樞繞組電樞鐵心換向器換向銅片云母第 8章 直流電動機(jī) 電樞鐵心與交流電動機(jī)一樣， 也是用硅鋼沖壓成片疊成的， 沖片之間要相互絕緣， 表面有許多均勻分布的槽， 用來嵌放電樞繞組。 如圖 84所示， N、 S為一對主磁極， 通過直流電源勵磁產(chǎn)生恒定磁場， 勵磁繞組未畫出。 第 8章 直流電動機(jī) 直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 T是由電樞繞組通入直流電后， 在主磁場的作用