1、1、固有機(jī)械特點(diǎn)、固有機(jī)械特點(diǎn)2、人為機(jī)械特點(diǎn)、人為機(jī)械特點(diǎn)3、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)第第7講講他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)一、機(jī)械特點(diǎn)的通常表達(dá)式一、機(jī)械特點(diǎn)的通常表達(dá)式直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)是指電動(dòng)機(jī)在集電極電流是指電動(dòng)機(jī)在集電極電流U、勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電壓If、電樞回路內(nèi)阻柵極回路內(nèi)阻Ra為恒值的條件下，即電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)為恒值的條件下，即電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的怠速與電磁力矩之間的關(guān)系。的怠速與電磁力矩之間的關(guān)系。n=f(T)CnT()0eUnC2aeT
2、RRCC其中：其中：稱為理想空載怠速；稱為理想空載怠速；稱為機(jī)械特點(diǎn)的斜率。稱為機(jī)械特點(diǎn)的斜率。二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特點(diǎn)二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特點(diǎn)CC當(dāng)當(dāng)時(shí)的機(jī)械特點(diǎn)稱為固有機(jī)械特點(diǎn)：時(shí)的機(jī)械特點(diǎn)稱為固有機(jī)械特點(diǎn)：0NNUU,,R他勵(lì)直流電動(dòng)固有機(jī)械特點(diǎn)有以下特征：他勵(lì)直流電動(dòng)固有機(jī)械特點(diǎn)有以下特性：（1）電磁力矩越大，怠速越低，是一條下）電磁力矩越大，怠速越低，是一條下斜直線；斜直線；二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特點(diǎn)二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特點(diǎn)（3）斜率）斜率，其值很小，特點(diǎn)較平，為硬特點(diǎn)，力矩變，其值很小，特點(diǎn)較平，為硬特點(diǎn)
3、，力矩變化時(shí)，怠速變化很小，斜率大時(shí)，稱為軟特點(diǎn)。化時(shí)，怠速變化很小，斜率大時(shí)，稱為軟特點(diǎn)。2RCC（2）T=0時(shí)，時(shí)，為理想空載怠速。此時(shí)為理想空載怠速。此時(shí)Ia=0，Ea=UN;（4）當(dāng)）當(dāng)T=TN直流電機(jī)啟動(dòng)電流過大，n=nN，怠速差，怠速差為額定怠速差。為額定怠速差。二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特點(diǎn)二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特點(diǎn)（5）n=0時(shí)，即馬達(dá)啟動(dòng)時(shí)，時(shí)，即馬達(dá)啟動(dòng)時(shí)，，定子電壓，定子電壓稱為啟動(dòng)電壓，稱為啟動(dòng)電壓，電磁力矩電磁力矩稱為啟動(dòng)扭矩。因?yàn)槎ㄗ觾?nèi)阻較小，稱為啟動(dòng)力矩。因?yàn)槎ㄗ觾?nèi)阻較小，啟動(dòng)電壓和占空比都比額定值大。啟動(dòng)電壓和占空比都比額定值大
4、。tss以上剖析時(shí)機(jī)械特點(diǎn)在第一象限的情況，有：以上剖析時(shí)機(jī)械特點(diǎn)在第一象限的情況，有：0s0Na;0;二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特點(diǎn)二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特點(diǎn)（6）若）若TTs，nTs，則，則IaIs，即，即創(chuàng)立，只有創(chuàng)立，只有Ea0，n0，機(jī)械特點(diǎn)在第四靈限。，機(jī)械特點(diǎn)在第四靈限。;ITI（7）若）若Tn0，此時(shí)電磁力矩方向與怠速相反，由拖，此時(shí)電磁力矩方向與怠速相反，由拖動(dòng)性變?yōu)閯x車性，此時(shí)動(dòng)性變?yōu)閯x車性，此時(shí)IaUN，怠速，怠速nn0，機(jī)械特點(diǎn)在
5、第二象限，實(shí)際上他勵(lì)直流馬達(dá)的電磁功機(jī)械特點(diǎn)在第二象限，實(shí)際上他勵(lì)直流馬達(dá)的電磁功率率，輸入功率，輸入功率，馬達(dá)工，馬達(dá)工作在發(fā)電狀態(tài)。作在發(fā)電狀態(tài)。例題例題3-8；3-9（一）定子串內(nèi)阻時(shí)的人為機(jī)械特點(diǎn)（一）定子串內(nèi)阻時(shí)的人為機(jī)械特點(diǎn)特征：特征：（）理想空載怠速（）理想空載怠速n0不變不變（）（）n與與成反比成反比Rnn特點(diǎn)曲線為通過特點(diǎn)曲線為通過n0點(diǎn)的射線點(diǎn)的射線C=UN，=N，串內(nèi)阻串內(nèi)阻R三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特點(diǎn)三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特點(diǎn)當(dāng)改變當(dāng)改變或或或或得到的機(jī)械特點(diǎn)稱為人為機(jī)械特點(diǎn)。得到的機(jī)械特點(diǎn)稱為人為
6、機(jī)械特點(diǎn)。+R1Ra+R2固有固有人為人為（二）改變勵(lì)磁電流時(shí)的人為機(jī)械特點(diǎn)（二）改變勵(lì)磁電流時(shí)的人為機(jī)械特點(diǎn)Ra=N特征：特征：（）（）n0U（）（）n與與無關(guān)無關(guān)Un0n，一組平行線一組平行線三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特點(diǎn)三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特點(diǎn)CNaeet（三）減小磁路時(shí)的人為機(jī)械特點(diǎn)（三）減小磁路時(shí)的人為機(jī)械特點(diǎn)UN，Ra三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特點(diǎn)三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特點(diǎn)改變每極磁路的人為機(jī)械特點(diǎn)改變每極磁路的人為機(jī)械特點(diǎn)如圖所示，特點(diǎn)較軟。如圖所示，特點(diǎn)較軟。四、
7、根據(jù)馬達(dá)標(biāo)牌計(jì)算機(jī)械特點(diǎn)四、根據(jù)馬達(dá)標(biāo)牌計(jì)算機(jī)械特點(diǎn)(1)(1)依據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算依據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算EaN:093097aNN(-)E.UeNCaNE由理想空載怠速公式可得：由理想空載怠速公式可得：由上式可知，倘若能曉得額定勵(lì)磁電動(dòng)勢由上式可知，倘若能曉得額定勵(lì)磁電動(dòng)勢或或Ra，便可以，便可以求出求出，因而求出理想空載怠速，進(jìn)而求出理想空載怠速n0。依照理想空載點(diǎn)（依照理想空載點(diǎn)（n0，0）和額定工作點(diǎn)（）和額定工作點(diǎn)（nN，TN）就可）就可以通過這兩點(diǎn)連成直線，就是馬達(dá)的固有機(jī)械特點(diǎn)曲線。以通過這兩點(diǎn)連成直線，就是馬達(dá)的固有機(jī)械特點(diǎn)曲線。
8、在馬達(dá)的標(biāo)牌數(shù)據(jù)中，可以曉得在馬達(dá)的標(biāo)牌數(shù)據(jù)中，可以曉得nN，而理想空載怠速，而理想空載怠速n0和額定力矩和額定扭矩TN卻是未知的。卻是未知的。四、根據(jù)馬達(dá)標(biāo)牌計(jì)算機(jī)械特點(diǎn)四、根據(jù)馬達(dá)標(biāo)牌計(jì)算機(jī)械特點(diǎn)具體步驟：具體步驟：(1)計(jì)算計(jì)算EaN或?qū)崪y（或計(jì)算）或?qū)崪y（或計(jì)算）Ra；(2)估算估算;eNC(3)估算理想空載怠速估算理想空載怠速n0：(4)估算估算TN;21223()IPRI(2)依據(jù)所選直流馬達(dá)，實(shí)測或則計(jì)算定子回路內(nèi)阻依據(jù)所選直流馬達(dá)，實(shí)測或則計(jì)算定子回路內(nèi)阻Ra:表示電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，定子銅耗占總耗損的表示電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，定子銅耗占總耗損的1/2到到1/
9、3。（二）人為特點(diǎn)的勾畫（二）人為特點(diǎn)的勾畫在固有機(jī)械特點(diǎn)多項(xiàng)式在固有機(jī)械特點(diǎn)多項(xiàng)式n=n0-T的基礎(chǔ)上，按照的基礎(chǔ)上，按照人為特點(diǎn)所對應(yīng)的參數(shù)人為特點(diǎn)所對應(yīng)的參數(shù)R或或U或或變化（感應(yīng)變化（感應(yīng)電動(dòng)勢和電磁力矩等會(huì)相應(yīng)變化），重新估算電動(dòng)勢和電磁力矩等會(huì)相應(yīng)變化），重新估算n0和和，之后得到人為機(jī)械特點(diǎn)方程式。，之后得到人為機(jī)械特點(diǎn)方程式。例題例題3-10四、根據(jù)馬達(dá)標(biāo)牌計(jì)算機(jī)械特點(diǎn)四、根據(jù)馬達(dá)標(biāo)牌計(jì)算機(jī)械特點(diǎn)解：解：（11）計(jì)算）計(jì)算RRa25250().IPRI（22）估算）估算CCeen
10、00.RCn五、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)五、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)如下圖為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)框圖，如下圖為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)框圖，當(dāng)當(dāng)IIaa較小，磁通不飽和時(shí)：較小，磁通不飽和時(shí)：馬達(dá)怠速可以表示為：馬達(dá)怠速可以表示為：其中，其中，電磁力矩等式可寫為：電磁力矩多項(xiàng)式可寫為：其中，其中，因而得到馬達(dá)怠速公式：因而得到馬達(dá)怠速公式：eefaf;aCCKRRRRICaffff;aIIKIKIIICKR五、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)五、串勵(lì)直流
11、電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)曲線如圖曲線如圖3，馬達(dá)怠速與扭矩平方根成正比，當(dāng)電磁馬達(dá)怠速與扭矩平方根成正比，當(dāng)電磁力矩減小，怠速增加很快，機(jī)械特點(diǎn)很軟。力矩減小，怠速增加很快，機(jī)械特點(diǎn)很軟。若電壓若電壓Ia太大，磁通飽和，太大，磁通飽和，基本不變，機(jī)械特點(diǎn)接近基本不變，機(jī)械特點(diǎn)接近于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，機(jī)械特點(diǎn)變硬。于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，機(jī)械特點(diǎn)變硬。總結(jié)：總結(jié)：（1）是一條非線性的軟特點(diǎn)；）是一條非線性的軟特點(diǎn)；（2）當(dāng)電磁力矩特別小時(shí)，）當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩十分小時(shí)，怠速很高所以不容許空載運(yùn)行；怠速很高所以不容許空載運(yùn)行；（3）電磁力矩與定子電壓的平）電磁力矩與定子電壓的平方成反比，因而啟動(dòng)力矩方成反比，因而啟動(dòng)力矩大，大，過載倍數(shù)強(qiáng)。過載倍數(shù)強(qiáng)。如圖為復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的如圖為復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的接線圖。若串勵(lì)和并勵(lì)定子的接線圖。若串勵(lì)和并勵(lì)定子的極性相同，稱極性相同，稱積復(fù)勵(lì)積復(fù)勵(lì)直流電機(jī)啟動(dòng)電流過大，否則為，否則為差復(fù)勵(lì)差復(fù)勵(lì)。積復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械積復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)介于他勵(lì)和串勵(lì)直流電動(dòng)特點(diǎn)介于他勵(lì)和串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)之間，具有串勵(lì)電動(dòng)機(jī)機(jī)特點(diǎn)之間，具有串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)力矩大，過載倍數(shù)強(qiáng)，的啟動(dòng)力矩大，過載倍數(shù)強(qiáng)，但空載怠速不高等優(yōu)點(diǎn)。但空載怠速不高等優(yōu)點(diǎn)。曲線如圖曲線如圖2。六、復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)六、復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)I-+串勵(lì)定子串勵(lì)定子并勵(lì)定子并勵(lì)定子