第三章直流电机分析

3.4.3 复励直流电动机 1.基本方程式
+
Rf
+
n
Ia EM
U
Φes
Uf
n0
Φs
-
(a)
O -
T (b)
图3.19 串励直流电动机原理电路图和特性
第三章直流电机分析
17
3.4 直流电动机
3.4.3 复励直流电动机 1.基本方程式
+
Rf
+
n
Ia EM
U
Φes
Uf
n0
Φs
-
(a)
-
O
T
(b)
根据两个线圈磁通的方向可分为：积复励电动机和 差复励电动机。
2、载荷重时 不变 机械特征曲线为一直线
第三章直流电机分析
15
3.4 直流电动机
3.4.2 串励直流电动机
I
1.基本方程式 +
EM U
Ia = If -
(a)
n
O
T
(b)
用于：电气机车等
？ 注：不许空载运行（或皮带传动） 、反转时不能改
变磁通的方向
nKUeKeK Rat2T
第三章直流电机分析
16
3.4 直流电动机
第三章 直流电机
3.1 电机中的基本电磁知识
3.2 直流电机的工作原理和基本结构
3.3 直流发电机
3.4 直流电动机
3.5 直流他励电动机的机械特性
3.6 直流他励电动机的启动
3.7 直流他励电动机的调速
3.8 直流他励电动机的制动
第三章直流电机分析
1
3.3 直流发电机
3.3.1 他励直流发电机
1.基本方程式
- Ra
U0
U0
UN 空载特性表明：可利用改
变励磁电流的方法来获得所需
的电压
E′
O
If
O
(a)
图3.14他励发电机空载特性
IN
I
(b)
空载特性:Ia=0 ， n为0或固定值，U= f(If) E=Keφn φ =f(If)
第三章直流电机分析
5
3.3 直流发电机
3.3.1 他励直流发电机 2.特性曲线
O
If
O
(a)
图3.14他励发电机空载特性
图3.13他IN 励发电I 机原理电路图 (b)
空载特性:Ia=0 ， n为0或固定值，U= f(If) E=Keφn φ =f(If)
第三章直流电机分析
4
3.3 直流发电机
I
3.3.1 他励直流发电机
2.特性曲线
U
+
Uf
If E G Ia U R
U
Rf′
U
I
Uf
If
Rf′
+
E G Ia U R
- Ra
U0
外特性表明：从空载到满载，发
UN
动机的输出电压会下降。如欲保持端
电压不变，必须增加励磁电流。
电压与电流关系:U=E- Ia Ra
O
IN
I
(b)
图3.15他励发电机外特性
Ia =(E- U)/ Ra I=Ia
外特性: n, If常数 U=f(I) E=Keφn φ =f(If)
7
3.3 直流发电机
3.3.2 并励直流发电机 1.基本方程式
U
2
1
3
P′
P U=f(If)
U=IfRf
P′′
空载特性
U′ α
O
If
图3.16并励发电机电压的建立
I
+
If
E G Ia U R
- Ra
Rf′
图3.15并励发电机原理电路图
第三章直流电机分析
8
3.3 直流发电机
3.3.2 并励直流发电机
12
3.4 直流电动机
3.4.1 他励和并励直流电动机
UEIaRa EKen
n KUeKReaIa
电动机的 转速特性
理想空载 转速
nn0 n
Ia T/(Kt)
电动机的 机械特性
nKUeKeK Rat2T
第三章直流电机分析
13
3.4 直流电动机
3.4.2 串励直流电动机 1.基本方程式
I
+
EM U
Ia = If -
(a)
n
O
T
(b)
图3.19 串励直流电动机原理电路图和特性
第三章直流电机分析
14
3.4 直流电动机
3.4.2 串励直流电动机
I
1.基本方程式 +
EM
U
n nKUeKeK Rat2T
Ia = If
-
1、轻载时如：
(a)
O (b)
T
双
曲
CIa
TKt IaKt 2/C
线
n U N Ra U N Ra Ke C/T K t K eC C 1 T C 2
图3.17复励发电机原理电路图
第三章直流电机分析
11
3.4 直流电动机
3.4.1 他励和并励直流电动机 1.基本方程式
按励磁方法可分为:他励、并励、串励、复励四类
I
Rf
+
U
Ia
E Ra M
n
If
T
(a)
I
++
E Ra Rf
Uf
U
Ia
M
n
If
T
-(b)
图3.18 他励和并励直流电动机原理电路图
第三章直流电机分析
1.基本方程式
U
并励发电机电压建立的条件：
2
1
3
P′
P U=f(If)
1、磁极有剩磁。(充磁)
2、励磁电流产生与剩 磁磁场方向相同的磁场。（改 变励磁绕组的接线）
3、合适的励磁电阻Rf （励磁电阻小于与运行转速相 对应的的临界阻值）
P′′
U′ α O
U=IfRf
If
பைடு நூலகம்
I
+
E G Ia U R
- Ra
Rf′
第三章直流电机分析
I =U/ R
6
3.3 直流发电机
3.3.2 并励直流发电机 1.基本方程式
I
+
If
E G Ia U R
- Ra
Rf′
电压与电流关系:U=E- Ia Ra Ia =(E- U)/ Ra If= U/ Rf I =U/ R 图3.15并励发电机原理电路图
Ia =I+ If I
第三章直流电机分析
If
图3.16并励发电机电压的建立
第三章直流电机分析
9
3.3 直流发电机
3.3.2 并励直流发电机
1.基本方程式
UU
U
2
1
U0
3
P′
P U=f(If)
U0 UN
U=IfRf
EP′′′
U′O α
O
(a)
If
If
图3.16并励发电机电压的建立
O
IN
I
(b)
并励发电机外特性曲线
和他励基本相似（下降更多）
I
N
A+ a e
d
B
S
R
b
+
ci
n Uf
If E G Ia U R
- Ra
Rf′
图3.13他励发电机原理电路图
图3.5直流发电机的工作原理图
第三章直流电机分析
2
3.3 直流发电机
3.3.1 他励直流发电机
1.基本方程式
I
电压与电流关系:U=E- Ia Ra
Ia =(E- U)/ Ra I=Ia I =U/ R Uf
If
Rf′
+
E G Ia
- Ra
UR
如发电机空载： Ia ＝0 则： U ＝E＝KaФn
图3.13他励发电机原理电路图
Ф的大小由If 决定， If 与Rf‘有关
第三章直流电机分析
3
3.3 直流发电机
3.3.1 他励直流发电机
2.特性曲线
U U0
E′
U
U0
UN
Uf
If
Rf′
I
+
E G Ia
- Ra
UR
第三章直流电机分析
10
3.3 直流发电机
3.3.3 复励直流发电机 1.基本方程式
注意：在并励发动机中， 其端电压随负载的增大而下降， 但时复，励串发励动绕机组中能，自当动负增载加增磁大通，If 以补偿端电压的下降。 所以在正常运行过程中，其端 电压变化不大。（优点）
I
+
UR
E G Ia
Rf′
- Ra