chpt3.3他励直流电机的稳态方程和外特性

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1、HELLOEVERYONE济南有“泉城”的美誉.古人称“家家泉水,户户垂杨”,又称“四面荷花三面柳,一城山色半城湖”。文物古迹众多，有舜文化遗址----舜耕山（公元前22世纪），有先于秦长城的齐长城（公元前3世纪），中国最古老的地面房屋建筑——汉代孝堂山郭氏墓石祠（公元前1世纪），中国最古老的石塔——隋代柳埠四门塔（公元7世纪）和被誉为“海内第一名塑”的灵岩寺宋代彩塑罗汉（公元11世纪）等。济南诞生了许多中国历史上的著名人物，像中医科学的奠基人扁鹊，阴阳五行学派大师邹衍，唐代（公元618-907年）开国元勋房玄龄、秦琼，中国著名文

2、学家李清照、辛弃疾等。另外，李白、杜甫、苏轼、曾巩等历代杰出的作家学者，都先后在济南生活游历，故有“济南名士多”的佳誉。3.3他励直流电机的稳态方程和外特性3.3.1他励直流电机的稳态方程3.3.2他励直流电动机的机械特性3.3.3他励直流电机的功率关系稳态方程1直流发电机正方向如图3.3.1他励直流电机的稳态方程直流电动机稳态方程2直流电动机正方向如图励磁回路、每极磁通（同发电机）电枢回路方程（）电动势和电磁转矩（同发电机）发电机和直流电动机稳态方程小结直流电动机机械特性1机械特性的一般表达式3.3.2他励直流电动机的机械特性直流电

3、动机机械特性方程固有机械特性2固有机械特性固有机械特性的特点：固有机械特性固有机械特性的特点（续）：人为机械特性电磁转矩与转速方向相反，形成制动转矩，电机处于发电状态。3人为机械特性人为改变参数引起的机械特性又称人为机械特性.参数如电压、励磁电流、电枢回路电阻大小等改变。人为机械特性保持电枢回路电压Ua，励磁电流If不变，改变电枢回路的串接电阻R，电动机的理想空载转速n0不变，但机械特性的斜率增大，特性曲线倾斜度增加，且串入电阻越大，曲线越倾斜人为机械特性电动机励磁电流为额定值，使每极磁通为N并保持不变，电枢回路不外接电阻，改变电

4、动机的电枢电压Ua，可得到一条与固有机械特性平行的人为机械特性。不断改变Ua，可得到一组平行曲线，特性曲线的硬度均相同，仅理想空载转速大小不同。估算机械特性减小每极气隙磁通当降低励磁电压或在励磁回路串接电阻Rc，使励磁电流If减小，由于磁通与励磁电流在额定磁通以下时基本成正比，所以主极磁通减小了。根据机械特性公式可知：当磁通减小后，理想空载转速n0升高，而斜率增大，使特性曲线倾斜度增加，电动机的转速较原来有所提高，整个特性曲线均在固有机械特性之上。（三）减弱电动机磁通时的人为机械特性21F>F>FN4根据铭牌估算机械特性理想空载转速

5、计算固有机械特性的绘制1)理想空载转速实测电枢回路电阻由于电刷与换向器表面接触电阻是非线性的，电枢电流很小时，表现的电阻值很大，不反映实际情况。为此不能用万用表直接测电阻。一般用降压法测量，即在电流接近额定电流，用低量程电压表测量正、负电刷间的压降，除以电枢电流即为电枢回路总电阻。额定电磁转矩计算2)额定电磁转矩计算例IN，UN及nN为已知，Ra可以估算额定运行点一般认为在额定负载下，电枢铜损耗占电动机总损耗的1/2～2/3人为机械特性的绘制各种人为机械特性的计算较为简单，只要把相应的参数值代入相应的人为机械特性方程式即可。[例1]一

6、台Z2型他励直流电动机的铭牌数据为：试计算其机械特性。解理想空载点额定点END功率关系3.3.3他励直流电机的功率关系功率关系：1发电机2电动机发电机的功率关系1发电机发电机的功率关系铁心中磁滞损耗和涡流损耗之和，称为铁心损耗磁滞效应所导致的损耗叫磁滞损耗，消耗在铁心上，使铁心发热。在铁心中，除了磁滞损耗以外，还有涡流损耗。图2.2.4所示为铁心柱磁路的断面图。当穿过图示截面的磁通交变时，根据电磁感应定律，铁心回路上将产生感应电势。于是，铁心内部产生了如图所示的电流，这就是涡流。发电机的功率关系电动机的功率关系2电动机电动机的效率3电

7、机的效率例3.3-2试证明直流电动机的电磁功率和机械功率相等。例例解3.1～3.3小结（1）电机原理：2个机电能量变换、3个平衡方程（稳态）3.1～3.3小结:3.1～3.3小结结束END