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什么是直流电动机的工作特性和机械特性?

更新时间:2019-10-08

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  当直流电源通过电刷向电枢绕组供电时,电枢表面的N极下导体可以向同一方向流动电流。根据左手定律,导体将受到逆时针力矩;电枢表面S是下部。导体也沿同一方向流过电流,并且导体也将根据左手法则受到逆时针力矩。

  电动机转速n的特性【n=f(T)】是转矩t的函数,称为机械特性。它是电机选型的重要依据。所有类型的电动机由于其自身的机械特性适合不同的应用。

  直流电动机的性能与它的励磁方式密切相关,通常直流电动机的励磁方式有4种:直流他励电动机、直流并励电动机、直流串励电动机和直流复励电动机。掌握4种方式各自的特点 :

  励磁绕组与电枢没有电的联系,励磁电路是由另外直流电源供给的。因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。

  绕组用细导线绕成,其匝数很多,因此具有较大的电阻,使得通过他的励磁电流较小。组图:畅游乌鲁木齐市五一星光夜市(图)[2019-09-16]

  电流串联,分压,励磁绕组是和电枢串联的,所以这种电动机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压降,励磁绕组的电阻越小越好,所以直流串励电动机通常用较粗的导线绕成,他的匝数较少。

  工作特性:当直流电源通过电刷向电枢绕组供电时,电枢表面的N极下导体可以流过相同方向的电流,根据左手定则导体将受到逆时针方向的力矩作用;电枢表面S极下部分导体也流过相同方向的电流,同样根据左手定则导体也将受到逆时针方向的力矩作用。这样,整个电枢绕组即转子将按逆时针旋转,输入的直流电能就转换成转子轴上输出的机械能。

  机械特性:电动机的转速n随转矩T而变化的特性【n=f(T)】称为机械特性。它是选用电动机的一个重要依据。各类电动机都因有自己的机械特性而适用于不同的场合。

  1、恒转矩的生产机械(TL一定,和转速无关)要选硬特性的电动机,如:金属加工、起重机械等。

  2、通风机械负载,机械负载 TL 和转速 n 的平方成正比。这类机械也要选硬特性的电动机拖动。

  3、恒功率负载(P 一定时,T和n 成反比),要选 软特性电机拖动。如:电气机车等。

  励磁绕组与电枢绕组无联接关系,而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机。图中M表示电动机,若为发电机,则用G表示。永磁直流电机也可看作他励直流电机。

  并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联。作为并励发电机来说,是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电;作为并励电动机来说,励磁绕组与电枢共用同一电源,从性能上讲与他励直流电动机相同。

  串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后,再接于直流电源。这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。

  展开全部工作特性:电动机输入电源----电流在定子与转子之间产生电磁感应-----电磁同极排斥-----推动转子(定子是固定的)------转动做功-----传动带动其它设备.

  机械特性:电动机的转速n 随转矩T而变化的特性【n=f(T)】称为机械特性。调速 从直流电动机的电枢回路看,电源电压U与电动机的反电动势Eа和电枢电流Zа在电枢回路电阻Rа上的电压降必须平衡。即U=Ed+IdRd 反电动势又与电动机的转速n和磁通φ有关,电枢电流又与机械转矩M和磁通φ有关。即 z4系列直流电动机 Ed=Cφn M=CφId式中C 为常数。由此可得式中n0为空载转速,k 为Rа/C2。以上是未考虑铁心饱和等因素时的理想关系,但对实际直流电动机的分析也有指导意义。由上可见直流电动机有3种调速方法:调节励磁电流、调节电枢端电压和调节串入电枢回路的电阻。调节电枢回路串联电阻的办法比较简便,但能耗较大; z4系列直流电动机

  且在轻负载时,由于负载电流小,串联电阻上电压降小,故转速调节很不灵敏。调节电枢端电压并适当调节励磁电流,可以使直流电动机在宽范围内平滑地调速。端电压加大使转速升高,励磁电流加大使转速降低,二者配合得当,可使电机在不同转速下运行。调速中应注意高速运行时,换向条件恶化,低速运行时冷却条件变坏,从而限制了电动机的功率。串励直流电动机由于它的机械特性(图2)接近恒功率特性,低速时转矩大,故广泛用于电动车辆牵引,在电车中常用两台或两台以上既有串励又有并励的复励直流电动机共同驱动。利用串、并联改接的方法使电机端电压成倍地变化(串联时电动机端电压只有并联时的一半),从而可经济地获得更大范围的调速和减少起动时的电能消耗。


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