【正文】 當(dāng)負(fù)載電流為零時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速趨于無窮大，所以串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不宜輕載或空載運(yùn)行。 aIη0ηNUU ?定義：當(dāng) 、 時(shí)， fNf II ? )f(Iη a?第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 二、串勵(lì) 直流電動(dòng)機(jī)的工作特性 當(dāng)負(fù)載電流較小時(shí)，電機(jī)磁路不飽和，每極氣隙磁通與勵(lì)磁電流呈線性關(guān)系。 第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 章 直流電機(jī) 直流電動(dòng)機(jī)的基本方程 aE??M?? UaIemT 0T2Tn規(guī)定各物理量的參考方向如圖 ,電動(dòng)機(jī)的基本方程如下： e m T aTC Φ I?e m 2 0T T T??)PP(PPPPP adFem e cem0em2 ??????aaemC u aem IEΩTPPP ???? 1ΦnCE ea ?aaabaaa RIEΔURIEU ????? 2UE a ?fI?? fU第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 直流電動(dòng)機(jī)的工作特性 轉(zhuǎn)速特性 一、他勵(lì)（并勵(lì)） 直流電動(dòng)機(jī)的工作特性 NUU ?定義：當(dāng) 、 時(shí)， fNf II ? )f(In a?由方程式可得 aeaeN IΦCRΦCUn ?? 忽略電樞反應(yīng)的去磁作用，轉(zhuǎn)速與負(fù)載電流按線性關(guān)系變化 轉(zhuǎn)矩特性 轉(zhuǎn)矩表達(dá)式 aNTem IΦCT ? 考慮電樞反應(yīng)的作用，轉(zhuǎn)矩上升的速度比電流上升的慢。 UEa ?UEa ? 繼續(xù)降低原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，將有 ，電樞電流反向，這時(shí)電網(wǎng)向電機(jī)輸入電功率，電機(jī)進(jìn)入電動(dòng)機(jī)狀態(tài)運(yùn)行。 減少原動(dòng)機(jī)的輸出功率，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速下降。 第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 直流電動(dòng)機(jī) 直流電機(jī)的可逆原理 以他勵(lì)電機(jī)為例說明可逆原理： 把一臺(tái)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)并聯(lián)于直流電網(wǎng)上運(yùn)行保持電源電壓不變。 對(duì)并勵(lì)發(fā)電機(jī)，除了像他勵(lì)發(fā)電機(jī)存在的電樞反應(yīng)去磁作用和電樞回路上的電阻壓降使端電壓下降外，還有第三個(gè)原因：由于上述兩個(gè)原因使端電壓下降，引起勵(lì)磁電流減小，端電壓進(jìn)一步 下降 。由于勵(lì)磁電壓不能反向，所以它的空載特性曲線只在第一象限。如此不斷增長，直到勵(lì)磁繞組兩端的電壓與 相等，達(dá)到穩(wěn)定的平衡工作點(diǎn) A。 fR fR crR若再增加勵(lì)磁回路電阻，發(fā)電機(jī)將不能自勵(lì)。在電動(dòng)勢作用下勵(lì)磁回路產(chǎn)生 。 第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 一、自勵(lì)條件 fI0U10fIA20U3 曲線 1為空載特性曲線 ,曲線 2為勵(lì)磁回路總電阻 特性曲線，也稱場阻線 。 為什么低 ? 第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 三、調(diào)節(jié)特性 1Cn? 2CU ? f(I)I f ?定義：當(dāng) 、 時(shí)， 由曲線可見，在負(fù)載電流變化時(shí)，若保持端電壓不變，必須改變勵(lì)磁電流，補(bǔ)償電樞反應(yīng)及電樞回路電阻壓降對(duì)對(duì)輸出端電壓的影響 . fI0 I 并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件和外特性 并勵(lì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁是由發(fā)電機(jī)本身的端電壓提供的，而端電壓是在勵(lì)磁電流作用下建立的，這一點(diǎn)與他勵(lì)發(fā)電機(jī)不同。 第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 二、外特性 Nnn ? fNf II ? f(I)U ?定義：當(dāng) 、 時(shí)， 由曲線可見，負(fù)載電流增大時(shí)，端電壓有所下降。 空載時(shí) aEU ?空載特性曲線上升分支 空載特性曲線下降分支 平均空載特性曲線 UfI)( fa IfE ?空載特性實(shí)質(zhì)上就是 。 aICuaP電樞回路電阻及電刷與換向器表面接觸電阻上的銅損耗 輸出的電功率 C u aem PPP ??2cufp自勵(lì)發(fā)電機(jī)中還應(yīng)減去勵(lì)磁損耗 第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 他勵(lì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性 一、空載特性 1Cn? 0?I )f(IU f?定義 :當(dāng) 、 時(shí)， 直流發(fā)電機(jī)的空載特性是非線性的的，上升與下降的過程是不相同的。 2fI?? UaEIaI1fIIaE?? UaI1fI2fI第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 直流發(fā)電機(jī)的基本方程 如圖規(guī)定各物理量的參考方向 一 .電動(dòng)勢平衡方程 2a a a b a aE U I R Δ U U I R? ? ? ? ?從方程式可見，直流發(fā)電機(jī)滿足 aEU?二 . 轉(zhuǎn)矩平衡方程 10emT T T??fI??fUΦ?? U??aI1T 0TemTnaEemT發(fā)電機(jī)軸上有三個(gè)轉(zhuǎn)矩：原動(dòng)機(jī)輸入給的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 、電磁轉(zhuǎn)矩 和機(jī)械摩擦及鐵損引起的空載轉(zhuǎn)矩 。滿足 afI = I = I?? UIaIfIaE第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 復(fù)勵(lì)： 并勵(lì)和串勵(lì)兩種勵(lì)磁方式的結(jié)合。 aII ?G?? U?? fUfIaII? 他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的電樞電流和負(fù)載電流相同，即： 第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 并勵(lì) ： 發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)。分為 他勵(lì) 和 自勵(lì)兩大類，自勵(lì)方式又分 并勵(lì) 、 串勵(lì) 和 復(fù)勵(lì) 三種方式。 改善換向一般采用以下方法： 選擇合適的電刷，增加換向片與電刷之間的接觸電阻 裝設(shè)換向磁極 位于幾何中性線處裝換向磁極。 三、超越換向 ai直線換向 aikTt0延遲換向 超越換向 第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 改善換向的方法 除了直線換向外，延遲和超越換向時(shí)的合成電動(dòng)勢不為零，換向元件中產(chǎn)生附加換向電流，附加換向電流足夠大時(shí)會(huì)在電刷下產(chǎn)生火花。 0??e當(dāng) 時(shí)換向元件電流隨時(shí)間不 是線性變化，出現(xiàn)電流延遲現(xiàn)象。 換向電動(dòng)勢是幫助換向的 。 ae換向元件中的合成電動(dòng)勢為： kaML eeeee ????? 根據(jù)楞次定律，自感電動(dòng)勢、互感電動(dòng)勢和切割電動(dòng)勢總是阻礙換向的。 第 1章 直流電機(jī) 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 換向的電磁理論 換向元件中的電動(dòng)勢： 自感電動(dòng)勢 和互感電動(dòng)勢 ：換向元件（線圈）在換向過程中電流改變而產(chǎn)生的。換向周期通常只有千分之幾秒。此外換向過程還伴隨著電化學(xué)和電熱學(xué)等現(xiàn)象。當(dāng)火花大到一定程度，可能損壞電刷和換向器表面，使電機(jī)不能正常工作。 電刷與換向片 1接觸時(shí)，元件 1 中的電流方向如圖所示，大小為 。 直流電機(jī)的某一個(gè)元件經(jīng)過電刷，從一條支路換到另一條支路時(shí) ,元件里的電流方向改變，即 換向 。 大小