第2章 直流电动机
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第2章 直流电动机
2.1 直流电动机的基本结构及工作原理 2.2 直流电动机的分类及铭牌参数 2.3 直流电动机的基本公式 2.4 直流电动机的运行特性 2.5 直流电动机的启动 2.6 直流电动机的制动 2.7 直流电动机的调速 2.8 直流电动机的使用
2.1 直流电动机的基本结构及工作原理 2.1.1直流电动机的基本结构
Tem＝T2＋T0 T2=9.55P2/ nN (P2的单位必须是W)
4. 效率
P2 100% P1 p 100% (1 p )100%
P1
P1
P2 p
直流电机
37
2.4 直流电机的运行特性
2.4.1 工作特性
➢ 直流电动机 n、Tem、η＝f（Ia）的关系曲线称为工作特性。
➢ 直流电动机的工作特性因励磁方式而异，可用计算法求得，但 大多用实验方法确定。
额定值
1．额定功率PN 额定条件下电机所能供给的功率。对于电动 机额定功率是指电动机轴上输出的最大机械 功率。额定功率的单位为kW
2．额定电压UN和接法 额定运行状态时，定子绕组应加 的线电压，单位为V
3.额定电流IN
指电机在额定电压下，运行于额定功率时对 应的电流值。额定电流的单位为A
额定功率、额定电压和额定电流的关系为：
过载运行 :
电机的电流超过额定值
轻载运行 :
电机的电流比额定值小得多 。 长期轻载运行使电机的容量不能充分利用 在选择电机时，应根据负载的要求， 尽可能使电机运行在额定值附近
额定转速 额定功率7457W 1180r/min
额定电压500V
额定电流17A
工作制：连续 最高环境温度：40度
励磁方式：并励
pN a
2 a
CT
30 π
CE
CT为转矩常数，与电机结构有关。
直流电机
34
2.3.2直流电动机的电动势平衡方程
U E IaRa CEΦn IaRa
35
2.3.3 功率平衡方程
➢输入电功率 P1
P1 UI
P1 UI U (Ia I f ) UIa UI f (E IaRa )Ia UI f
（一）主磁极
励磁绕组 铁心
作用： 产生恒定、有一定的空间分布形状的 气隙磁通密度
（二）机座
整体机座:起导磁和机械支撑作用 叠片机座:只起机械支撑作用
（三）换向极
安装在相邻的两主 磁极之间，用螺钉 固定在机座上，用 来改善直流电机的 换向，一般电机容 量超过1kW时均应 安装换向极。
用整块钢制成， 也可用厚1~1.5mm厚钢板或硅钢片叠成
3．串励电机
励磁电流与电枢电流相 同，数值较大，因此， 串励绕组匝数很少，导 线较粗。串励式直流电 动机具有很大的起动转 矩，但其机械特性很软， 且空载时有极高的转速， 串励式直流电动机不准 空载或轻载运行。串励 式直流电动机常用于要 求很大起动转矩且转速 允许有较大变化的负载 等
4．复励电机
积复励：
电动机
PN=UNIN N×10−3 kW
4.额定转速nN：
对应于额定电流，额定电压，电机运行于额定功率 时所对应的转速。额定功率的单位为r/min。
5.额定励磁电流IfN ：
对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率 时的励磁电流。额定励磁电流的单位为A
6. 励磁方式 ：
直流电机的励磁线圈与其电枢线圈的连接方式。根 据电枢线圈与励磁线圈的连接方式不同，直流电机 励磁有并励、串励、他励、复励等方式
U CeK f
Ia
Ra Rf Ce K f
当负载电流为零时，电机转速 趋于无穷大，所以串励电动机不宜 轻载或空载运行；当电枢电流较大 时，转速特性为稍稍向下倾斜的直 线，因为磁路趋于饱和。
➢ 转矩特性
定义： Tem
CT Ia
k
f
CT
I
2 a
1、当负载电流较小时，磁路不 饱和，转矩正比于电枢电流的平 方。 2、当负载电流较大时，磁路饱和，串励电动机的工作特性 与他励电动机相似。
额定电流 额定励磁电流
励磁方式
额定转矩 额定效率
出厂数据如出厂编号、出厂日期等
Z 2—9 2
一 般 用 途 直 流 电 机
第设 二计 次序 改号 型 设 计
,
电枢铁心长度序号 机座序号
第一部分字符的含义如下：
Z系列：一般用途直流电动机（如Z2，Z3，Z4等系列）； ZJ系列：精密机床用直流电动机； ZT系列：广调速直流电动机； ZQ系列：直流牵引电动机； ZH系列：船用直流电动机； ZA系列：防爆安全型直流电动机； ZKJ系列：挖掘机用直流电动机； ZZJ系列：冶金起重机用直流电动机；
（四）电刷 用石墨制成的导电块
（五）端盖
主要起支撑作用。 端盖固定在机座上，其上放置轴承支撑 直流电机的转轴，使直流电机能够旋转。
二、转子部分
作用:
转子又称电枢，是电机的转动部分， 其作用是感应电势和产生电磁转矩， 从而实现能量的转换
构成:
电枢铁心 换向器 电机转轴
电枢绕组 轴承和风扇
（一）电枢铁心
EIa
I
2 a
Ra
UI
f
Pem
pCua
p Cuf
➢电磁功率 Pem ➢电枢铜耗 pCua ➢励磁铜耗 pCuf ➢电机铁耗 pFe ➢机械损耗 pmec ➢附加损耗 pad ➢输出机械功率 P2
Pem Ea Ia
Pem= P1−PCu
pCua
I
2 a
Ra
pCuf
UI f
I
2 f
R
f
P2=Pem−P0= T2
P1
Pem
pCua
p Cuf
Pem P2 pFe pmec pad
pCua+pCuf 亦称之为可变损耗。 pFe+pmec+pad=p0 称之为空直载流损电机耗，亦称为不变损耗。 36
3. 转矩方程
Pem P2 p0
Pem ＝ P2 ＋ p0 Ω ΩΩ
➢电磁转矩 Tem ➢负载转矩 T2 ➢空载制动转矩 T0
2．固有机械特性和人为机械特性
①电枢串电阻时的人为特性
n
UN CeΦN
Ra Rs CeCT ΦN2
Tem
斜率 增加
②降低电枢电压时的人为特性
n
U CeΦN
Ra Ce CT ΦN2
Tem
改变电压时，只能在低于 额定电压的范围内变化
特点：人为特性的斜率
不变，但理想空载转速
n0随电压的降低而正比 减小
励磁电流： 1.4/2.8A
励磁电阻166欧姆
绝缘等级F
励磁电压300/150V
西门子公司的一台电机的铭牌
2.2.2 直流电机的分类
1．他励电机
分别由两个不同 的电源供电 。 电压可以相同， 也可以不同
他励电机的励磁电
If
Uf Rf
2．并励电机
由同一电源供电。 励磁电流一般为 额定电流的5%
I Ia I f
作用：通过磁通和嵌放电枢绕组。 材料：为减小当电机旋转时铁心中的磁通方向发生变化引起 的磁滞损耗和涡流损耗，电枢铁心用0.35mm或0.5mm 厚的硅钢片叠成，表面有绝缘层。
（二）换向器
作用：实现电刷内外交直流的转换。 材料：采用导电性能好、硬度大、耐磨性能好
的紫铜或铜合金制成
（三）转轴
起转子旋转的支撑作用，需有一定的机械 强度和刚度，一般用圆钢加工而成。
机械负载上；但当负载电流增大到一定程度时铜损快速增大
此时效率又变小。
（2）串励电动机工作特性
➢ 转速特性
当负载电流较小时，电机磁路不饱和， 每极气隙磁通与励磁电流呈线性关系。即：
If
Ia
k f I f k f Ia
Ea
由电动势平衡方程式可得转速表达式：
n＝ U Ra Rf Ce Ce
Ia
（四）电枢绕组
作 用于产生感应电动势和通过电流，实现机电 用 能量的转换。
线圈元件边在槽内的放置情况
三、空气隙
主极极靴和电枢间的间隙称为空气隙。
作用:
气隙既保证了电机的安全运行，又是磁路的重要组 成部分。 由于空气磁阻远大于铁磁物质的磁阻，而电机的能 量转换是依靠气隙磁通为媒介进行的，所以气隙的 大小和形状对电机的性能有很大影响。 直流电机的气隙是不均匀的。极靴中部气隙较小， 两侧气隙逐渐扩大，极尖处气隙最大。 小型电机气隙约为1~3mm；大型电机气隙可达 10~12mm 。
③减弱励磁磁通时的人为特性
n UN CeΦ
Ra CeCT Φ 2
Tem
只能在额定值以下 调节励磁电流
实际运行条件下， 电机工作在磁通越 小，稳定转速越高 的区域。
（二）串励电动机
设磁路不饱和
Φ If Ia Tem CTΦI a Φ2 Φ Tem 令Φ C Tem
n
C1U Tem
（1）他励电动机工作特性
Ia
直流电机
38
➢ 转速特性
定义：当 U U N 、I I fN 时，n f (Ia )
由
可得
U Cen Ia Ra
n
UN Ce
Ra Ce
Ia
Ia 电(U枢反Ia R应a )去磁加强 Φ n略下降
转速调整率
n n0 nN 100% nN
n
如果负载较重，电枢反应较大，
2.1.2 直流电动机的工作原理
外部提供
建立磁场
N
_
_ 通过电刷和换向器将直
流变为元件的交流电引入
+
S
+
产生电磁转矩使电机旋转
用左手定则判断受力方向
及形成的转矩方向： f = BXli
带动负载旋转
交流→直流过程？
2.2 直流电机的分类及铭牌
2.2.1 铭牌参数
电机型号
电机额定功率
电机额定电压 额定转速
串励绕组和他励（或并励） 绕组的磁势方向相同。
差复励：
串励绕组和他励（或并励） 绕组的磁势方向相反。
直流电机各绕组线端的符号
绕组名 称
电枢 绕组
换向 极绕 组
补偿 绕组
串励 绕组
并励 绕组
他励 绕组
线端名
称
A1 A2 B1 B2
C1 C2
D1 D2
E1 E2 F1 F2
2.3 直流电机的基本公式
直流电动机
静止部分:
定子
中间有气隙
旋转部分: 转子
主要由定子、转子两部分组成
直流电机
定子
转子
机座 主磁极
电枢铁心
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
小型直流电动机的剖面结构
一、定子部分
作用:
电磁方面：产生磁场和构成磁路。 机械方面：整个电机的支撑。
构成:
磁极 机座 换向极
电刷装置 端盖和轴承
串励电动机的效率特性与并励电动机相似。
2.4.2 直流电动机的机械特性 （一）他励直流电动机的机械特性
1．机械特性的表达式
机械特性：U=UN、If＝ IfN、电枢回路电阻为 恒值的条件下，电动机的转速n与电磁转矩之 间的关系：n=f(Tem)
1．机械特性的表达式
n
U CeΦ
R CeCTΦ 2
Tem
n0
Tem
n0
n
理想 空载 转速
机械特性 转速降
的斜率
理想空 载转速
实际空载转速
斜率β越小， 特性越平，称 为硬特性。反 之称为软特性
2．固有机械特性和人为机械特性
固有（自然）机械特性：电枢电压、励磁磁通 为额定值，且电枢回路不外串电阻时的机械特性。
因为电枢电阻Ra很小， 特性斜率很小，通常额 定转速降nN只有额定转 速的百分之几到百分之 十几，所以他励直流电 动机的固有机械特性是 硬特性.
7.额定转矩TN：
反应输出额定功率和额定转速之间的关系，单位为
Nm。 TN=9.55PN/ nN (PN的单位必须是W)
8.额定效率N ：
是指直流电动机在额定工作下输出功率与输入功率的 比值，常用百分数表示。
N＝ PN/ P1N ×100%
三种运行方式
满载运行 :
电机的电流正好等于额定值。 长期过载运行将使电机过热，降低电机寿命甚至损坏
C2 (Ra Rj)
C1
1 CEC
, C2
1 CECT C 2
为比例系数
直流电机
53
三、复励电动机的特点
复励电动机通常接为积复励，其特性介于并励和 串励电动机之间。
复励电动机的转矩—转速特性
2.5 直流电动机的起动、调速、 反转与制动
2.3.1 电枢电动势和电磁 转矩
1.感应电动势E：
支路中各串联元件感应电动势的代数和。
E CE n
CE
ຫໍສະໝຸດ Baidu
pN a 60a
CE为电动势常数
Φ为每极磁通量，空载时由励磁电流产生，负载时由励 磁电流和电枢电流共同产生。
33
2.电磁转矩 Tem： 所有导体产生的电磁转矩的代数和。
Tem CT Ia
CT
定义：当 U U N 、I I fN 时， f (Ia )
效率如下所示：
1、＝空PP12载 1损 耗P1为p 不1变 损pFe耗 ，pUCu不aIa随pIC负uff 载pm电ec 流1变00化% ，0当负载电流
Ia
较小时效率较低，输入功率大部分消耗在空载损耗上；
2、负载电流增大，效率也增大，输入的功率大部分消耗在
存在较大的去磁作用，固曲线上翘。
n
忽略电枢反应的去磁作用，转速
与负载电流按线性关系变化。
0
Ia
➢ 转矩特性
定义：当 U U N 、I I fN 时，Tem f (Ia ) 转矩表达式:
Tem CT N I a
考虑电枢反应的作用，转矩 上升的速度比电流上升的慢，曲 线呈向下翘。
➢ 效率特性
2.1 直流电动机的基本结构及工作原理 2.2 直流电动机的分类及铭牌参数 2.3 直流电动机的基本公式 2.4 直流电动机的运行特性 2.5 直流电动机的启动 2.6 直流电动机的制动 2.7 直流电动机的调速 2.8 直流电动机的使用
2.1 直流电动机的基本结构及工作原理 2.1.1直流电动机的基本结构
Tem＝T2＋T0 T2=9.55P2/ nN (P2的单位必须是W)
4. 效率
P2 100% P1 p 100% (1 p )100%
P1
P1
P2 p
直流电机
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2.4 直流电机的运行特性
2.4.1 工作特性
➢ 直流电动机 n、Tem、η＝f（Ia）的关系曲线称为工作特性。
➢ 直流电动机的工作特性因励磁方式而异，可用计算法求得，但 大多用实验方法确定。
额定值
1．额定功率PN 额定条件下电机所能供给的功率。对于电动 机额定功率是指电动机轴上输出的最大机械 功率。额定功率的单位为kW
2．额定电压UN和接法 额定运行状态时，定子绕组应加 的线电压，单位为V
3.额定电流IN
指电机在额定电压下，运行于额定功率时对 应的电流值。额定电流的单位为A
额定功率、额定电压和额定电流的关系为：
过载运行 :
电机的电流超过额定值
轻载运行 :
电机的电流比额定值小得多 。 长期轻载运行使电机的容量不能充分利用 在选择电机时，应根据负载的要求， 尽可能使电机运行在额定值附近
额定转速 额定功率7457W 1180r/min
额定电压500V
额定电流17A
工作制：连续 最高环境温度：40度
励磁方式：并励
pN a
2 a
CT
30 π
CE
CT为转矩常数，与电机结构有关。
直流电机
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2.3.2直流电动机的电动势平衡方程
U E IaRa CEΦn IaRa
35
2.3.3 功率平衡方程
➢输入电功率 P1
P1 UI
P1 UI U (Ia I f ) UIa UI f (E IaRa )Ia UI f
（一）主磁极
励磁绕组 铁心
作用： 产生恒定、有一定的空间分布形状的 气隙磁通密度
（二）机座
整体机座:起导磁和机械支撑作用 叠片机座:只起机械支撑作用
（三）换向极
安装在相邻的两主 磁极之间，用螺钉 固定在机座上，用 来改善直流电机的 换向，一般电机容 量超过1kW时均应 安装换向极。
用整块钢制成， 也可用厚1~1.5mm厚钢板或硅钢片叠成
3．串励电机
励磁电流与电枢电流相 同，数值较大，因此， 串励绕组匝数很少，导 线较粗。串励式直流电 动机具有很大的起动转 矩，但其机械特性很软， 且空载时有极高的转速， 串励式直流电动机不准 空载或轻载运行。串励 式直流电动机常用于要 求很大起动转矩且转速 允许有较大变化的负载 等
4．复励电机
积复励：
电动机
PN=UNIN N×10−3 kW
4.额定转速nN：
对应于额定电流，额定电压，电机运行于额定功率 时所对应的转速。额定功率的单位为r/min。
5.额定励磁电流IfN ：
对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率 时的励磁电流。额定励磁电流的单位为A
6. 励磁方式 ：
直流电机的励磁线圈与其电枢线圈的连接方式。根 据电枢线圈与励磁线圈的连接方式不同，直流电机 励磁有并励、串励、他励、复励等方式
U CeK f
Ia
Ra Rf Ce K f
当负载电流为零时，电机转速 趋于无穷大，所以串励电动机不宜 轻载或空载运行；当电枢电流较大 时，转速特性为稍稍向下倾斜的直 线，因为磁路趋于饱和。
➢ 转矩特性
定义： Tem
CT Ia
k
f
CT
I
2 a
1、当负载电流较小时，磁路不 饱和，转矩正比于电枢电流的平 方。 2、当负载电流较大时，磁路饱和，串励电动机的工作特性 与他励电动机相似。
额定电流 额定励磁电流
励磁方式
额定转矩 额定效率
出厂数据如出厂编号、出厂日期等
Z 2—9 2
一 般 用 途 直 流 电 机
第设 二计 次序 改号 型 设 计
,
电枢铁心长度序号 机座序号
第一部分字符的含义如下：
Z系列：一般用途直流电动机（如Z2，Z3，Z4等系列）； ZJ系列：精密机床用直流电动机； ZT系列：广调速直流电动机； ZQ系列：直流牵引电动机； ZH系列：船用直流电动机； ZA系列：防爆安全型直流电动机； ZKJ系列：挖掘机用直流电动机； ZZJ系列：冶金起重机用直流电动机；
（四）电刷 用石墨制成的导电块
（五）端盖
主要起支撑作用。 端盖固定在机座上，其上放置轴承支撑 直流电机的转轴，使直流电机能够旋转。
二、转子部分
作用:
转子又称电枢，是电机的转动部分， 其作用是感应电势和产生电磁转矩， 从而实现能量的转换
构成:
电枢铁心 换向器 电机转轴
电枢绕组 轴承和风扇
（一）电枢铁心
EIa
I
2 a
Ra
UI
f
Pem
pCua
p Cuf
➢电磁功率 Pem ➢电枢铜耗 pCua ➢励磁铜耗 pCuf ➢电机铁耗 pFe ➢机械损耗 pmec ➢附加损耗 pad ➢输出机械功率 P2
Pem Ea Ia
Pem= P1−PCu
pCua
I
2 a
Ra
pCuf
UI f
I
2 f
R
f
P2=Pem−P0= T2
P1
Pem
pCua
p Cuf
Pem P2 pFe pmec pad
pCua+pCuf 亦称之为可变损耗。 pFe+pmec+pad=p0 称之为空直载流损电机耗，亦称为不变损耗。 36
3. 转矩方程
Pem P2 p0
Pem ＝ P2 ＋ p0 Ω ΩΩ
➢电磁转矩 Tem ➢负载转矩 T2 ➢空载制动转矩 T0
2．固有机械特性和人为机械特性
①电枢串电阻时的人为特性
n
UN CeΦN
Ra Rs CeCT ΦN2
Tem
斜率 增加
②降低电枢电压时的人为特性
n
U CeΦN
Ra Ce CT ΦN2
Tem
改变电压时，只能在低于 额定电压的范围内变化
特点：人为特性的斜率
不变，但理想空载转速
n0随电压的降低而正比 减小
励磁电流： 1.4/2.8A
励磁电阻166欧姆
绝缘等级F
励磁电压300/150V
西门子公司的一台电机的铭牌
2.2.2 直流电机的分类
1．他励电机
分别由两个不同 的电源供电 。 电压可以相同， 也可以不同
他励电机的励磁电
If
Uf Rf
2．并励电机
由同一电源供电。 励磁电流一般为 额定电流的5%
I Ia I f
作用：通过磁通和嵌放电枢绕组。 材料：为减小当电机旋转时铁心中的磁通方向发生变化引起 的磁滞损耗和涡流损耗，电枢铁心用0.35mm或0.5mm 厚的硅钢片叠成，表面有绝缘层。
（二）换向器
作用：实现电刷内外交直流的转换。 材料：采用导电性能好、硬度大、耐磨性能好
的紫铜或铜合金制成
（三）转轴
起转子旋转的支撑作用，需有一定的机械 强度和刚度，一般用圆钢加工而成。
机械负载上；但当负载电流增大到一定程度时铜损快速增大
此时效率又变小。
（2）串励电动机工作特性
➢ 转速特性
当负载电流较小时，电机磁路不饱和， 每极气隙磁通与励磁电流呈线性关系。即：
If
Ia
k f I f k f Ia
Ea
由电动势平衡方程式可得转速表达式：
n＝ U Ra Rf Ce Ce
Ia
（四）电枢绕组
作 用于产生感应电动势和通过电流，实现机电 用 能量的转换。
线圈元件边在槽内的放置情况
三、空气隙
主极极靴和电枢间的间隙称为空气隙。
作用:
气隙既保证了电机的安全运行，又是磁路的重要组 成部分。 由于空气磁阻远大于铁磁物质的磁阻，而电机的能 量转换是依靠气隙磁通为媒介进行的，所以气隙的 大小和形状对电机的性能有很大影响。 直流电机的气隙是不均匀的。极靴中部气隙较小， 两侧气隙逐渐扩大，极尖处气隙最大。 小型电机气隙约为1~3mm；大型电机气隙可达 10~12mm 。
③减弱励磁磁通时的人为特性
n UN CeΦ
Ra CeCT Φ 2
Tem
只能在额定值以下 调节励磁电流
实际运行条件下， 电机工作在磁通越 小，稳定转速越高 的区域。
（二）串励电动机
设磁路不饱和
Φ If Ia Tem CTΦI a Φ2 Φ Tem 令Φ C Tem
n
C1U Tem
（1）他励电动机工作特性
Ia
直流电机
38
➢ 转速特性
定义：当 U U N 、I I fN 时，n f (Ia )
由
可得
U Cen Ia Ra
n
UN Ce
Ra Ce
Ia
Ia 电(U枢反Ia R应a )去磁加强 Φ n略下降
转速调整率
n n0 nN 100% nN
n
如果负载较重，电枢反应较大，
2.1.2 直流电动机的工作原理
外部提供
建立磁场
N
_
_ 通过电刷和换向器将直
流变为元件的交流电引入
+
S
+
产生电磁转矩使电机旋转
用左手定则判断受力方向
及形成的转矩方向： f = BXli
带动负载旋转
交流→直流过程？
2.2 直流电机的分类及铭牌
2.2.1 铭牌参数
电机型号
电机额定功率
电机额定电压 额定转速
串励绕组和他励（或并励） 绕组的磁势方向相同。
差复励：
串励绕组和他励（或并励） 绕组的磁势方向相反。
直流电机各绕组线端的符号
绕组名 称
电枢 绕组
换向 极绕 组
补偿 绕组
串励 绕组
并励 绕组
他励 绕组
线端名
称
A1 A2 B1 B2
C1 C2
D1 D2
E1 E2 F1 F2
2.3 直流电机的基本公式
直流电动机
静止部分:
定子
中间有气隙
旋转部分: 转子
主要由定子、转子两部分组成
直流电机
定子
转子
机座 主磁极
电枢铁心
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
小型直流电动机的剖面结构
一、定子部分
作用:
电磁方面：产生磁场和构成磁路。 机械方面：整个电机的支撑。
构成:
磁极 机座 换向极
电刷装置 端盖和轴承
串励电动机的效率特性与并励电动机相似。
2.4.2 直流电动机的机械特性 （一）他励直流电动机的机械特性
1．机械特性的表达式
机械特性：U=UN、If＝ IfN、电枢回路电阻为 恒值的条件下，电动机的转速n与电磁转矩之 间的关系：n=f(Tem)
1．机械特性的表达式
n
U CeΦ
R CeCTΦ 2
Tem
n0
Tem
n0
n
理想 空载 转速
机械特性 转速降
的斜率
理想空 载转速
实际空载转速
斜率β越小， 特性越平，称 为硬特性。反 之称为软特性
2．固有机械特性和人为机械特性
固有（自然）机械特性：电枢电压、励磁磁通 为额定值，且电枢回路不外串电阻时的机械特性。
因为电枢电阻Ra很小， 特性斜率很小，通常额 定转速降nN只有额定转 速的百分之几到百分之 十几，所以他励直流电 动机的固有机械特性是 硬特性.
7.额定转矩TN：
反应输出额定功率和额定转速之间的关系，单位为
Nm。 TN=9.55PN/ nN (PN的单位必须是W)
8.额定效率N ：
是指直流电动机在额定工作下输出功率与输入功率的 比值，常用百分数表示。
N＝ PN/ P1N ×100%
三种运行方式
满载运行 :
电机的电流正好等于额定值。 长期过载运行将使电机过热，降低电机寿命甚至损坏
C2 (Ra Rj)
C1
1 CEC
, C2
1 CECT C 2
为比例系数
直流电机
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三、复励电动机的特点
复励电动机通常接为积复励，其特性介于并励和 串励电动机之间。
复励电动机的转矩—转速特性
2.5 直流电动机的起动、调速、 反转与制动
2.3.1 电枢电动势和电磁 转矩
1.感应电动势E：
支路中各串联元件感应电动势的代数和。
E CE n
CE
ຫໍສະໝຸດ Baidu
pN a 60a
CE为电动势常数
Φ为每极磁通量，空载时由励磁电流产生，负载时由励 磁电流和电枢电流共同产生。
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2.电磁转矩 Tem： 所有导体产生的电磁转矩的代数和。
Tem CT Ia
CT
定义：当 U U N 、I I fN 时， f (Ia )
效率如下所示：
1、＝空PP12载 1损 耗P1为p 不1变 损pFe耗 ，pUCu不aIa随pIC负uff 载pm电ec 流1变00化% ，0当负载电流
Ia
较小时效率较低，输入功率大部分消耗在空载损耗上；
2、负载电流增大，效率也增大，输入的功率大部分消耗在
存在较大的去磁作用，固曲线上翘。
n
忽略电枢反应的去磁作用，转速
与负载电流按线性关系变化。
0
Ia
➢ 转矩特性
定义：当 U U N 、I I fN 时，Tem f (Ia ) 转矩表达式:
Tem CT N I a
考虑电枢反应的作用，转矩 上升的速度比电流上升的慢，曲 线呈向下翘。
➢ 效率特性