直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

1、第一章直流電機(jī)本章主要討論直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，討論直流電 機(jī)的磁場分布、感應(yīng)電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩、電樞反應(yīng)及影響、換向 及改善換向方法，從應(yīng)用角度分析直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性和直流 電動機(jī)的工作特性。第一節(jié) 直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)第二節(jié) 直流電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)及主要系列第三節(jié)直流電機(jī)的電樞繞組第四節(jié)直流電機(jī)的磁場第五節(jié)直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電動勢的計(jì)算第六節(jié)直流電機(jī)的換向第七節(jié)直流發(fā)電機(jī)第八節(jié)直流電動機(jī)第一節(jié) 直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)r*一、直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)k 廠主磁極：產(chǎn)生恒定的氣隙磁通，由鐵心和勵磁繞組構(gòu)成 J換向磁極：改善換向。定子電刷裝置：與換向片配合，完成直流與交流的互換I機(jī)座和端

2、蓋：起支撐和固定作用。廠電樞鐵心：主磁路的一部分，放置電樞繞組。電樞繞組：由帶絕緣的導(dǎo)線繞制而成，是電路部分。 轉(zhuǎn)子彳 換向器：與電刷裝置配合，完成直流與交流的互換 轉(zhuǎn)軸軸承r*二、直流電機(jī)的工作原理（一）直流發(fā)電機(jī)工作原理b換向器8A直流發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。右圖為直流發(fā)電機(jī)的物理模 型，N. S為定子磁極，abed是固 定在可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁圓柱體上的線圈， 線圈連同導(dǎo)磁圓柱體稱為電機(jī)的 轉(zhuǎn)子或電樞。線圈的首末端a. d 連接到兩個相互絕緣并可隨線圈 一同旋轉(zhuǎn)的換向片上。轉(zhuǎn)子線圈 與外電路的連接是通過放置在換 向片上固定不動的電刷進(jìn)行的。電刷當(dāng)原動機(jī)驅(qū)動電機(jī) 轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)時同，

3、線圏abed將感應(yīng)電動勢。 如右圖，導(dǎo)體ab在N極下， a點(diǎn)高電位，b點(diǎn)低電位； 導(dǎo)體cd在S極下，c點(diǎn)高 4位，d點(diǎn)低電位;電劑 A極性為正，電刷B極性 為負(fù)。bcN當(dāng)原動機(jī)驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)子逆時針 旋轉(zhuǎn)180°后，如右圖。導(dǎo)體ab在S極下，a點(diǎn)低電位， b點(diǎn)高電位；導(dǎo)體cd在N極下，c點(diǎn) ° 低電位，d點(diǎn)高電位；電刷A極性 仍為正，電刷B極性仍為負(fù)。與電刷A接觸的導(dǎo)體總是位于N 極下，與電刷時觸的導(dǎo)體總是位電刷 于S極下，電刷A的極性總是正的， 電刷B的極性總是負(fù)的，在電刷A. B兩端可獲得直流電動勢。實(shí)際直流發(fā)電機(jī)的電樞是根據(jù)實(shí)際需要有多個線圈。線圈分 布在電樞鐵心表面的不

4、同位置，按照一定的規(guī)律連接起來，構(gòu)成 電機(jī)的電樞繞組。磁極也是根據(jù)需要N. S極交替旋轉(zhuǎn)多對。直流電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。把電刷A. B接到直流電源上， 電刷A接正極，電刷時負(fù)極。體cd受力方向從左向右。該電磁 力形成逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。 當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩大于阻轉(zhuǎn)矩時，電機(jī) 轉(zhuǎn)子逆時針方向旋轉(zhuǎn)。時電樞線圈中將電流流過。b在磁場作用下，N極性下導(dǎo)體 ab受力方向從右向左S極下導(dǎo)當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)到右圖所示位置時NS原N極性下導(dǎo)體ab轉(zhuǎn)到S極下， 受力方向從左向右，原S極下導(dǎo) 體cd轉(zhuǎn)到N極下，受力方向從右 向左。該電磁力形成逆時針方向 的電磁轉(zhuǎn)矩。線圈在該電磁力形由測成的電磁轉(zhuǎn)矩作用下繼續(xù)逆時

5、針?biāo)ω?方向旋轉(zhuǎn)。與直流發(fā)電機(jī)相同，實(shí)際的直流電動機(jī)的電樞并非單一線圏, 磁極也并非一對。直流電 動機(jī)的 工作原 理示意 圖：（三）直流電機(jī)的可逆原理從上述直流電機(jī)的工作原理來看，一臺直流電機(jī)若在電刷 兩端加上直流電壓，輸入電能，即可拖動生產(chǎn)機(jī)械，將電能變?yōu)?機(jī)械能而成為電動機(jī)；反之若用原動機(jī)帶動電樞旋轉(zhuǎn)，輸入機(jī)械 能，就可在電刷兩端得到一個直流電動勢作為電源，將機(jī)械能變 為電能而成為發(fā)電機(jī)。一臺電機(jī)既可作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，又可作為電動機(jī)運(yùn)行，這就是直流電機(jī)的可逆原理第二節(jié)直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)及主要系列一 一 _ 一 亠一直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)指軸上輸出 的機(jī)械功率額定功率卑摳+額定條件下電機(jī)I發(fā)電杪所

6、能提供的功率額定電田m在額定工況下，電機(jī) 出線端的平均電壓額定轉(zhuǎn)逓n在額定電壓下，運(yùn)行于 額定功率時對應(yīng)的電流指電刷間輸出的 額定電功率定轉(zhuǎn)速及額定功率時的勵磁電流發(fā)電機(jī)：是指輸出額定電壓; 電動機(jī)：是指輸入額定電壓。在額定電壓.額定電流下，運(yùn) 行于額定功率時對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)銘牌上還標(biāo)有其它數(shù) 據(jù)，如勵磁電壓、出廠日 期.出廠編號等。電機(jī)運(yùn)行時，所有物理量與額定值相同電機(jī)運(yùn)行于額定 狀態(tài)。電機(jī)的運(yùn)行電流小于額定電流欠載運(yùn)行；運(yùn)行電流大 于額定電流過載運(yùn)行。長期欠載運(yùn)行將造成電機(jī)浪費(fèi)，而長 期過載運(yùn)行會縮短電機(jī)的使用壽命。電機(jī)最好運(yùn)行于額定狀態(tài)或 額定狀態(tài)附近，此時電機(jī)的運(yùn)行效率.工作性能等比較

7、好。直流電機(jī)系列所謂系列電機(jī)就是在應(yīng)用范圍、結(jié)構(gòu)形式、性能水平和生產(chǎn) 工藝等方面有共同性，功率按一定比例遞增，并成批生產(chǎn)的一系 列電機(jī)。我國目前生產(chǎn)的直流電機(jī)的主要系列有：Z3系列為一般用途的小型直流電機(jī)系列。ZF和ZD系列為一般用途的中型直流電機(jī)系列。ZZJ系列為起重.冶金用直流電動機(jī)系列。此外還有ZQ直流牽引電動機(jī)系列及Z-H和ZF-H船用電動機(jī)和 發(fā)電機(jī)系列尊。第三節(jié)直流電機(jī)的電樞繞組、直流電機(jī)電樞繞組的一般介紹元件:構(gòu)成繞組的線圈稱為繞組元件，分單匝和多匝兩種。元件的首末端:每一個元件均引出兩根線與換向片相連，其中 一根稱為首端，另一根稱為末端。W：相鄰兩個主磁極軸線沿電樞表面之間的距

8、離，用£表示。7T Dt =2"疊繞組:指串聯(lián)的兩個元件總是后一個元件的端接部分緊疊在前 一個元件端接部分，整個繞組成折疊式前進(jìn)。波繞組:指把相隔約為一對極距的同極性磁場下的相應(yīng)元件串 聯(lián)起來，象波浪式的諭進(jìn)。第一節(jié)距y : 一個元件的兩個有效邊在電樞表面跨過的距離。 > rf.瑪 iMBM第二節(jié)距*:連至同一換向片上的兩個元件中第一個元件的下 層邊與第二個元件的上層邊間的距離。合成節(jié)距y :連接同一換向片上的兩個元件對應(yīng)邊之間的距離。 單疊繞組y二 力單波繞組y = M +乃換向節(jié)距幾:同一元件首末端連接的換向片之間的距離。二、直流電機(jī)電樞繞組的基本形式（一）單疊繞

9、組單疊繞組的特點(diǎn)是相鄰元件（線圈）相互疊壓，合成節(jié)距與換向 節(jié)距均為1,即y二 =1 o單疊繞組的展開圖是把放在鐵心槽里、構(gòu)成繞組的所有元件取出 來畫在一張圖里，展示元件相互間的電氣連接關(guān)系及主磁極、換向片、 電刷間的相對位置關(guān)系。單疊繞組的展開圖5678nX X >15 1 1161 11115 16 I2H3I .2 ；14?J 415I1i11r11117 | 813 |4 L115 |16 |BiB2I11|I12I13| Uf 115116110 11 12 13 14 15 16根據(jù)單疊繞組的展開圖可以得到繞組的并聯(lián)支路電路圖:電樞轉(zhuǎn)向合成電動勢方向合喩電動勢方向<&g

10、t;<>+一單疊繞組的的特點(diǎn):1）同一主磁極下的元件 串聯(lián)成一條支路，主磁極 數(shù)與支路數(shù)相同。2 ）電刷數(shù)等于主磁極數(shù), 電刷位置應(yīng)使感應(yīng)電動勢 最大，電刷間電動勢等于 并聯(lián)支路電動勢。3）電樞電流等于各支路 電流之和。兩個串聯(lián)元件放在同極磁極下，空間 位置相距約兩個極距;沿圓周向一個方向繞單波繞組的特點(diǎn)是合成節(jié)距與換向節(jié)距相等，展開圖如下圖 所示。一周后，其末尾所邊 的換向片落在與起始 的換向片相鄰的位置。 > rf.瑪單波繞組的并聯(lián)支路圖:單波繞組的特點(diǎn)1）同極下各元件串 聯(lián)起來組成一條支路， 支路對數(shù)為1，與磁 極對數(shù)無關(guān)；IA11-k951141113o2）當(dāng)元件的幾

11、何形 狀對稱時，電刷在 換向器表面上的位置對準(zhǔn)主磁極中心 線，支路電動勢最 大；3）電刷數(shù)等于磁極數(shù)；4）電樞電動勢等于支路感應(yīng)電動勢;5）電樞電流等于兩條支路電流之和。第四節(jié)直流電機(jī)的磁場br*直流電機(jī)中除主極磁場外，當(dāng)電樞繞組中有電流流過時， 還將會產(chǎn)生電樞磁場。電樞磁場與主磁場的合成便形成了電機(jī)中的氣隙磁場，它直接影響電樞電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的大小。要 了解氣隙磁場的情況，就要先分析清楚主磁場和電樞磁場的特 性。、直流電機(jī)的空載磁場直流電機(jī)的空載是指電樞電流等于零或者很小，電樞磁動 勢也很小，且可以不計(jì)其影響的一弁運(yùn)行狀態(tài)，此時電機(jī)無負(fù) 載，發(fā)電機(jī)不輸出電功率，電動機(jī)不輸出機(jī)械功率。所以直流

12、電機(jī)空載時的氣隙磁場可認(rèn)為就是主磁場，即由勵磁磁動勢單獨(dú)建立的磁場。當(dāng)勵磁繞組通入勵磁電流，各主磁極極性依次呈現(xiàn)為N極 和S極，由于電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)對稱，不論極數(shù)多少，每對極的磁 路是相同的，因此只要分析一對極的磁路情況就可以了。MT 列昭町嚴(yán)圖1-23是一臺四極直流電機(jī)空載時的磁場分布示意圖（一對極的情形）O電樞鐵編圖1-23直流電機(jī)空載時的磁場分布示意圖從圖中看出，由N 極出來的磁通，大部分 經(jīng)過氣隙和電樞齒，再 經(jīng)過電樞磁軌到另一部 分的電樞齒，又通過氣 隙進(jìn)入S極，再經(jīng)過定 子磁輒回到原來出發(fā)的 N極，成為閉合回路。這部分磁通同時匝鏈著勵磁繞組和電樞繞組,ELj 匚LJ LU LL.J L

13、LJI 二芒主磁通磁路的氣隙較小，磁導(dǎo)較大，漏磁通磁路的氣隙較大，磁導(dǎo)較小，而作用在這兩條磁路的磁動勢是相同的。當(dāng)勵磁繞組的串聯(lián)匝數(shù)所以漏磁通在數(shù)量上比主磁通要砌得笳 漩渤讎鱗關(guān)(15-20) %左右。極的勵磁磁動勢為:F =1 N直流電機(jī)中，主磁通是主要的，它能在電如繞蠱#感應(yīng)電動 勢或產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，而漏磁通不與電樞繞組相匝鏈，沒有這個作 用，它只是增加主磁極磁路的飽和程度。因此，可只分析主磁通?？蛰d時，勵磁磁動勢主要消耗在氣隙上。當(dāng)忽略鐵磁材料的 磁阻時，主磁極下氣隙磁通密度的分布就取決于氣隙的大小和形 狀。氣隙形狀圖 1-24 (a)HI若不考慮鐵磁材料和齒槽的影響，在極靴下，氣隙小且均

14、勻， 氣隙中沿電樞表面上各點(diǎn)磁通密度較大且基本為常數(shù)；在極靴范 圍外，氣隙明顯增大，磁通密度顯著減小，在磁極之間的幾何中 性線處，氣隙磁通密度為零?？蛰d時的氣隙磁通密度為一 平頂波，如圖1-24 (b)所示。(b)氣隙磁密分布 圖 1-24 (b)空載時主磁極磁通的分布 情況，如圖1-24 (c)所示。N(c)主磁通與漏磯通圖 1-24 (c):5 x/I 0圖 1-25IfN FfO IN流電機(jī)的磁化曲線在直流電機(jī)中，為了感應(yīng)電動勢或產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，氣隙里要 有一定數(shù)量的主磁通，也就是需要有一定的勵磁磁動勢Ff。勵 磁磁動勢變化時，主磁通也隨之改變。我們把空載時主磁通與 勵磁磁動勢Ff或勵磁電

15、流If的關(guān)系曲線稱為直流電機(jī)的磁化曲線， 如圖1-25所示，它表明了電機(jī)磁路的特性。Qot當(dāng)磁通較小時，鐵磁部分沒有飽和,磁壓降很卜，整個磁路的磁動勢幾乎全部消耗在氣隙上，而氣隙的導(dǎo)磁系數(shù)是 一個常數(shù)，因此曲線近似為一直線（圖 中0A段）；當(dāng)磁通增大時，曲線逐漸彎 曲，很大時，呈飽和特性。為了經(jīng)濟(jì)、合理地利用材料， 一般直流電機(jī)額定運(yùn)行時，額定磁 通彖設(shè)定在圖中A點(diǎn)（膝部），即 在磁化特性曲線開始進(jìn)入飽和區(qū)的 位置。丁 - 1 r1» Mi1幾何二、直流電機(jī)負(fù)載時的磁場及電樞反應(yīng)直流電機(jī)帶上負(fù)載后，電樞繞組中有電流，電樞電流產(chǎn)生的 磁動勢稱為電樞磁易勢。它的出現(xiàn)使電機(jī)的磁場發(fā)生變化。

16、從對電樞繞組的分析可知，不論什 么型式的繞組，其各支路中的電流是通 過電刷引入或引出的。在同一支路內(nèi)元 件中電流方向是相同的，而在同一電刷 兩側(cè)的元件中，電流方向總是相反的。 因此，電刷是電樞表面導(dǎo)體中電流方向 的分界線。圖1 -26 (a)為一臺電刷放在幾何中性 線的兩極直流電機(jī)的電樞磁場分布情況。彳T圖1-26 (a)電樞磁場假設(shè)勵磁電流為零，只有電樞電流。由 圖可見電樞磁動勢產(chǎn)生的氣隙磁場在空間的 分布情況，電樞磁動勢為交軸磁動勢。-X XBaxI ax如果認(rèn)為直流電機(jī)電樞上 有無窮多整距元件分布，則電 樞磁動勢在氣隙圓周方向空間 分布呈三角波，如右圖巧兀所 示。由于主磁極下氣隙長度基

17、本不變，而兩個主磁極之間， 氣隙長度增加得很快，致使電 樞磁動勢產(chǎn)生的氣隙磁通密度 為對稱的馬鞍型，如圖中叭兀 所示。當(dāng)勵磁繞組中有勵磁電流，電機(jī)帶上負(fù)載后，電樞繞組中就有電流流過，它將產(chǎn)生一個電樞磁動勢。因此，氣隙中的磁場是 勵磁磁動勢和電樞磁動勢共同作用的結(jié)果。通常把負(fù)載時電樞磁 動勢對主磁場的影響稱為電樞反應(yīng)，電樞反應(yīng)對直流電機(jī)的運(yùn)行 性能影響很大。顯然，電樞反應(yīng)將與電刷的位置有關(guān)，下面將以直流發(fā)電機(jī)為例，分別討論不同電刷位置時的電樞反應(yīng)。1.電刷在幾何中性線上時的電樞反應(yīng)在電樞磁動勢的作用下，當(dāng)電刷在幾何中性線上時，將主 磁場分布和電樞磁場分布疊加，可得到負(fù)載后電機(jī)的磁場分布 情況。如

18、圖1-27 (a)所示。一幾何中性線圖1-27 (a)交軸電樞反應(yīng)磁場分布若電樞上半部分電流方向 為流出紙面，則電樞下半部分 電流方向?yàn)榱魅爰埫?，其電?磁場磁力線分布如圖示。此時電樞磁場的軸線與電 刷軸線重合，并與主極軸線垂 直，這時的電樞磁動勢稱為交 軸電樞磁動勢，它對主磁場的 影響稱為交軸電樞反應(yīng)O如果主極極性如圖所示,把主磁場與電樞磁場合成，將合成 磁場與主磁場比較，可看出電樞磁動勢將對主磁場產(chǎn)生很大的影 響，即電樞反應(yīng)。JOW下面通過磁通密度分布曲線說明電樞反應(yīng)的作用如圖1-27 (b)所示:電樞磁場磁通 密度分布曲線 Bax主磁場的 磁通密度 分布曲線Box圖1-27 (b)交軸電

19、樞反應(yīng)磁通密度分布曲線兩條曲線逐點(diǎn)疊加后 得到負(fù)載時氣隙磁場 的磁通密度分布曲線 Bdx比較B6 x和Box兩條曲線，得出電樞反應(yīng)的性質(zhì):1-27 (b)交軸電樞反應(yīng)磁通密度分布曲線(0使氣隙磁暢茨每一磁極下，主 磁場一半被削弱，另 一半被加強(qiáng)。磁場為零的位置 由空載時玉幾何中性 線逆轉(zhuǎn)向移動了 一個 角度a。說明物理中性線 與幾何中性線不再重 合。(a)磁場分布圖1-27 ( a)交軸電樞反應(yīng)磁場分布幾何中性線是指電氣 結(jié)構(gòu)上兩磁極的中線。物理中性線是指電機(jī) 中N極與S極的分界線，此 處磁場為零。I對空磁暢趁去翩:作用圖1-27 (b)交軸電樞反應(yīng)磁通密度分布曲線磁路不飽和時，主磁場被削弱的

20、數(shù)量等于加強(qiáng) 的數(shù)量，因此每極下的磁通量與空載時相同。但是 電機(jī)正常運(yùn)行于磁化曲線 的膝部，主磁極增磁部分 因磁密增加使飽和程度提高，鐵心磁阻增大，增加 的磁通會少些，因此負(fù)載 時合成磁場每極磁通比空 載時每極磁通略有減少, 這就臭電樞反應(yīng)的去磁作用O2.電刷不在幾何中性線時的電樞反應(yīng)N如圖1-28所示，假設(shè)電刷從幾何中性線順電樞轉(zhuǎn)向移動p角度，因?yàn)殡娝⑹请姌斜砻鎸?dǎo)體電流方向的分界線，故電樞磁 動勢軸線也隨之移動0角。這時電樞磁動勢可分解為 兩個相互垂直的分量：交軸電 樞磁動勢Faq和直軸電樞磁動勢 Fad。圖1-28電刷不在幾何中性線上的電樞反應(yīng)交軸電樞反應(yīng)的性質(zhì)在前 面作了分析，直軸電樞反

21、應(yīng)若 Fad和主磁場方向相同，起增磁 作用；相反則起去磁作用。-上述分析是以發(fā)電 機(jī)為例說明的。對電動 機(jī)而言，若保持主磁場 的極性和電樞電流的方 向不變，則可看出電動機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)⑴c發(fā)電機(jī)運(yùn) 行時的轉(zhuǎn)島相反，其電 樞反應(yīng)比較如下：(b)電刷順轉(zhuǎn)向偏移電刷逆轉(zhuǎn)向偏移-發(fā)電機(jī)交軸和直軸去磁交軸和直軸增磁電動機(jī)交軸和直軸增磁交軸和直軸去磁-必須說明，為了使電樞反應(yīng)能起增磁作用而移動電刷，從換 向的角度看，都是不允許的。第五節(jié)直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電動勢的計(jì)算一、電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算產(chǎn)生：電樞繞組中有電樞電流流過時，在磁場內(nèi)受電磁力的作用, 該力與電駆鐵心豐徑之積稱為電磁無矩。大?。篢em =Ia =CTI

22、a2 7ia其中Cy =電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)，有Gr = 9.55Cg可見，制造好的直流電機(jī)其電磁轉(zhuǎn)矩與每極磁通及電樞電流成正比。性質(zhì):發(fā)電制動（與轉(zhuǎn)速方向相反）;電動驅(qū)動（與轉(zhuǎn)速方向相同）o二、電樞感應(yīng)電動勢的計(jì)算產(chǎn)生：電樞旋轉(zhuǎn)時，主磁場在電樞繞組中感應(yīng)的電動勢簡稱為電 樞電動勢。大?。浩渲绪餅殡姍C(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)（電動勢常數(shù)）可見，直流電機(jī)的感應(yīng)電動勢與電機(jī)結(jié)構(gòu).每極磁通及轉(zhuǎn)速有關(guān)。性質(zhì):發(fā)電電源電勢（與電樞電流同方向）;電動反電勢（與電樞電流反方向）第六節(jié)直流電機(jī)的換向V元件1匚1 2r*一、換向概述直流電機(jī)的某一個元件經(jīng)過電刷，從一條支路換到另一條 支路時，元件里的電流方向改變，即換向。為了分析方

23、便假定換向片的寬度等于電刷的寬度。電刷與換向片1接觸時，元件1中的 電流方向如圖所示，大小為i -ia °I =1 電樞移到電刷與換向片2接觸時，元 件1的被短路，電流被分流。電刷僅與換向片2接觸時，元件1中 的電流方向如圖所示，大小為i = -ia元件從開始換向到換向終了所經(jīng)歷的時間，稱為換向周期。換向周期通常只有千分之幾秒。直流電機(jī)在運(yùn)行中，電樞繞組每個元件在經(jīng)過電刷時都要經(jīng)歷換向過程。換向問題很復(fù)雜，換向不良會在電刷與換向片之間產(chǎn)生 火花。當(dāng)火花超過一定程度，就會燒壞電刷和換向器，使電 機(jī)不能正常工作。產(chǎn)生火花的原因很多，除了電磁原因外，還有機(jī)械的原 因。此外換向過程還伴隨著電

24、化學(xué)和電熱學(xué)等現(xiàn)象。1. 電抗電動勢ex由自感電動勢和互感電動勢合成。自感電動勢幺厶和互感電動勢S :換向元件（線圈）在換向過 程中電流改變而產(chǎn)生的。根據(jù)楞次定律，電抗電動勢的作用是阻止電流變化的，其 方向總是阻礙換向的，即與換向前的電流方向相同。2、旋轉(zhuǎn)電動勢er是由于換向元件切割換向區(qū)域內(nèi)的磁場而感應(yīng)的電動勢。 方向取決于換向極磁場的極性，為了改善換向，換向極磁動勢總 是與極下電樞磁動勢的方向相反。因此換向元件中的總電動勢為Ze=ex+ero（二）換向元件中的電流變化規(guī)律:設(shè)兩相鄰的換向片與電刷的接觸電阻分別是陰和&2,元件 自身的電阻為流過的電流為i,元件與換向片間的連線電阻 為

25、傀,元件在換向時的回路方程：Ri+(Rk + Rbl)i-(RRbl)ie忽略元件電阻和元件與換向片間的連線電阻，并設(shè)電刷與 換向片的接觸總電阻為/?方，則可推導(dǎo)出換向元件中的電流變 化規(guī)律為_ Tk_2t_ =la + 幣 ll + lk丄k 心(丄+b tT,-t1、直線換向當(dāng)E e=0時,包流i與時間t呈線性關(guān)系。直線換向2、延遲換向當(dāng)Ee> 0時，換向元件電流 隨時間不是線性變化，出現(xiàn) 電流延遲現(xiàn)象。3、超越換向當(dāng)Ee< 0時，換向元件電流 隨時間不是線性變化，出現(xiàn) 電流超前現(xiàn)象。三、改善換向的方法除了直線換向外，延遲和超越換向時的合成電動勢不為零,換向元件中產(chǎn)生附加換向電

26、流，附加換向電流足夠大時會在電 刷下產(chǎn)生火花。還有機(jī)械和化學(xué)方面的因素也能引起換向不良 產(chǎn)生火花。改善換向一般采用以下方法: 選擇合適的電刷，增加換向片與電刷之間的接觸電阻裝設(shè)換向磁極 位于幾何中性線處裝換向磁 極。換向繞組與電樞繞組串 聯(lián)，在換向元件處產(chǎn)生換向 磁動勢抵消電樞反應(yīng)磁動勢大型直流電機(jī)在主磁極極靴內(nèi)安裝補(bǔ)償繞組 補(bǔ)償繞組與電樞繞組串聯(lián)，產(chǎn)生 的磁動勢抵消電樞反應(yīng)磁動勢第七節(jié)直流發(fā)電機(jī)一、直流發(fā)電機(jī)的勵磁方式供給勵磁繞組電流的方式稱為勵建方式。分為他勵和自勵 兩大類，自勵方式又分并勵.串勵和復(fù)勵三種方式。1他勵：直流電機(jī)的勵磁電流 由其它直流電源單獨(dú)供給。他勵直流發(fā)電機(jī)的電樞電流

27、和負(fù)載電流相同，即：AAAA2、并勵:發(fā)電機(jī)的勵磁繞組與 樞繞組并聯(lián)。且滿足WW3、串勵:勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)。滿足4復(fù)勵:并勵和串勵兩種勵磁方式的結(jié)合。電機(jī)有兩個勵磁繞組，一個與電樞繞組串聯(lián)，一個與電樞繞組并聯(lián)。二、直流發(fā)電機(jī)的基本方程式如圖規(guī)定各物理量的參考方向（一）電動勢平衡方程式E =U+IR+2AUhU+IRaa aba a從方程式可見，直流發(fā)電機(jī)滿足Ea>U+ '5»>?（二）轉(zhuǎn)矩平衡方程式發(fā)電機(jī)軸上有三個轉(zhuǎn)矩：原動機(jī)輸入給的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩人、電磁轉(zhuǎn) 矩匚和機(jī)械摩擦及鐵損引起的空載轉(zhuǎn)矩幾。轉(zhuǎn)矩平衡方程為：T、=T +7；1etn 0原動機(jī)輸入給發(fā)電機(jī)的機(jī)械

28、功率P空載損耗幾包括：機(jī)械摩擦損耗八鐵損耗仏、附加損耗P如哲磁功率 pem=pi_po=Temi2 = EaI電磁功率一方面代表電動勢為d的電源輸出電流打時發(fā)出 的電功率，一方面又代表轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時克服電磁轉(zhuǎn)矩所消耗的機(jī) 械功率。電樞回路電阻及電刷與換向器表面接觸電阻上的銅損耗卩皿 輸出的電功率p2 = pem-pcua自勵發(fā)電機(jī)中還應(yīng)減去勵磁損耗化妙三.他勵發(fā)電機(jī)的特性(一)空載特性定義：當(dāng)nCx、/二0 時,U = f(If )空載時U = Ea空載特性實(shí)質(zhì)上就是E = /(/)。 所以空載特性曲線的形狀與空載磁 化特性曲線相同。直流發(fā)電機(jī)的空載特性是非線性的的，上升與下降的過程是不相 同的。

29、實(shí)際中通常取平均特性曲線 作為空載特性曲線。（二）外特性定義：當(dāng) n 二 、If=I/N 時，=由曲線可見，負(fù)載電流增大時，端U a他勵電壓有所下降。根據(jù)u = Cen-IaRa可知端電壓下降 有兩個原因：電樞反應(yīng)的去磁作1）在勵磁電流一定情況下，負(fù)載電流增大， 用使每極磁通量減少，使電動勢減少；2）電樞回路上的電阻壓降隨負(fù)載電流增大而增加，使端電壓下 降。（三）調(diào)節(jié)特性0定義：當(dāng)n = CU=C2 時，由曲線可見，在負(fù)載電流變化 時，若保持端電壓不變，必須改變 勵磁電流，補(bǔ)償電樞反應(yīng)及電樞回 路電阻壓降對對輸出端電壓的影響田、并勵發(fā)電機(jī)并勵發(fā)電機(jī)的勵磁是由發(fā)電機(jī)本身的端電壓提供的，而 端電壓

30、是在勵磁電流作用下建立的，這一點(diǎn)與他勵發(fā)電機(jī)不 同。并勵發(fā)電機(jī)建立電壓的過程稱為自勵過程，滿足建壓的 條件稱為自勵條件。fII ；f!I ! ” J ilpaB* A _Li 一 LSid 心PKT一 WMMMbAM:一 1 廠 - vj L VW- « « '一 f *>oo. r* j'hkat> Ilj i ",u也稱場阻線tz； =IfRfo原動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時，如果主磁 極有剩磁，則電樞繞組切割剩磁通感應(yīng)電 動勢。在電動勢作用下勵磁回路產(chǎn)生。如果勵磁繞組和電樞繞組連接正確， 勵磁電流產(chǎn)生與剩磁方向相同的磁通，使 主磁路磁通增

31、加，電動勢增大，If增加。 如此不斷增長，直到勵磁繞組兩端的電壓 與相等，達(dá)到穩(wěn)定的平衡工作點(diǎn)A。增大©，場阻線變?yōu)榍€3時，©稱為臨界電阻心.。/o2/若再增加勵磁回路電阻，發(fā)電機(jī)將不能自勵。 - <>- *» *r ! - - - ' - f 八 一一 - - 可見，并勵直流發(fā)電機(jī)的自勵條件有：(1)電機(jī)的主石玆路有剩石玆(2)并聯(lián)在電樞繞組兩端的勵石玆繞組極性要正確(3)勵石玆路的總電阻小于該轉(zhuǎn)速下的臨界電阻(二)運(yùn)行特性并勵發(fā)電機(jī)的空載特性和調(diào)節(jié)特性與他勵發(fā)電機(jī)并無多大區(qū)別。 下面只分析并勵發(fā)電機(jī)的外特性。并勵發(fā)電機(jī)的外特性與他勵發(fā)電機(jī)

32、相似，也是一條下降曲線。對并勵發(fā)電機(jī)，除了像他勵發(fā)電機(jī)存在的電樞反應(yīng)去磁作用 和電樞回路上的電阻壓降使端電壓下降外，還有第三個原因：由 于上述兩個原因使端電壓下降，引起勵磁電流減小，端電壓進(jìn)一 拐下降。第八節(jié)直流電動機(jī)一.直流電動機(jī)按勵磁方式分類直流電動機(jī)的基本方程式/VWk+ 一直流電動機(jī)的勵磁電流都是夕卜電源供給的，和直流發(fā)電機(jī)相 似，勵磁方式不同也會使直流電動機(jī)的運(yùn)行性能產(chǎn)生很大差異。按照勵磁方式的不同，直流電動機(jī)可分為他勵、并勵、串勵.復(fù)勵電動機(jī)。規(guī)定各物理量的參考方向如圖，電動機(jī)的Ia 基本方程如下：Ea = C/PnU=Ea + IaRa + 2dUbEa + IaRaEa<

33、UTem =CTIaTem =T2 + To三、他勵（并勵）直流電動機(jī)的工作特性1、轉(zhuǎn)速調(diào)整特性定義：當(dāng) u=uN>時山=由方程式可得nCe “忽略電樞反應(yīng)的去磁作用，轉(zhuǎn)速與負(fù)載電流按線性關(guān)系變化2、轉(zhuǎn)矩特性定義：當(dāng)=54=從時，臨=巾丿 轉(zhuǎn)矩表達(dá)式巧” =CTNIa:考慮電樞反應(yīng)的作用，轉(zhuǎn)矩上升的速度一0 比電流上升的慢。3.效率特性0定義：當(dāng) =Un、時，"=fQa) 由方程式可得乍亠嚟空載損耗為不變損耗，不隨負(fù)載電流 變化，當(dāng)負(fù)載電流較小時效率較低，輸入 功率大部分消耗在空載損耗上；負(fù)載電流 增大，效率也增大，輸入的功率大部分消 耗在機(jī)械負(fù)載上；但當(dāng)負(fù)載電流增大到一 定程

34、度時銅損快速增大此時效率又變小。0串勵電動機(jī)的工作特性轉(zhuǎn)速特性當(dāng)負(fù)載電流較小時，電機(jī)磁路不飽和，每極氣隙磁通與勵 磁電流呈線性關(guān)系。即：Rglg UN Ra + RfCQ kfCeIa kfCe當(dāng)負(fù)載電流為零時，電機(jī)轉(zhuǎn)速趨于無窮 大，所以串勵電動機(jī)不宜輕載或空載運(yùn)行。轉(zhuǎn)矩特性 Tem=CT&a=kfCTC當(dāng)負(fù)載電流較大時，磁路飽和，串勵電動機(jī)的工作特性與 他勵電動機(jī)相同。第二章直流電動機(jī)的電力拖動本章主要介紹電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程、負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性、直 流電動機(jī)的機(jī)械特性、起動、調(diào)速、制動等方法和物理過程。第一節(jié)電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)第二節(jié) 生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性第三節(jié)他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特

35、性第四節(jié)他勵直流電動機(jī)的起動第五節(jié)他勵直流電動機(jī)的電氣制動第六節(jié)他勵直流電動機(jī)的調(diào)速第七節(jié)串勵直流電動機(jī)的電力拖動第一節(jié)電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)b其中/罟為系統(tǒng)的慣性轉(zhuǎn)矩。電力拖動系統(tǒng)運(yùn)動方程式描述了系統(tǒng)的 運(yùn)動狀態(tài)，系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)取決于作用在原 動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的各種轉(zhuǎn)矩。根據(jù)如圖給出的系統(tǒng)（忽略空載轉(zhuǎn)矩）， 可寫出拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式：dt系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的三種狀態(tài)1）當(dāng)Tem =Tl或也J °時，系統(tǒng)處于靜止或恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài)，即處 于穩(wěn)態(tài)。dt當(dāng) 當(dāng)2)>0時，系統(tǒng)處于加速運(yùn)行狀態(tài)，即處于動態(tài)。<0時，系統(tǒng)處于減速運(yùn)行狀態(tài)，即處于動態(tài)。常把寧 字或（心-稱為動負(fù)載轉(zhuǎn)矩，把八稱為靜

36、負(fù)載轉(zhuǎn)矩.375 dt二、運(yùn)動方程式中轉(zhuǎn)矩正、負(fù)號的規(guī)定首先確定電動機(jī)處于電動狀態(tài)時的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檗D(zhuǎn)速的正方然后規(guī)定:(1)電磁轉(zhuǎn)矩 與轉(zhuǎn)速的正方向相同時為正，相反時為負(fù)。(2)負(fù)載轉(zhuǎn)矩7；與轉(zhuǎn)速的正方向相同時為負(fù)，相反時為正。慣性轉(zhuǎn)矩 密 字的大小和正負(fù)號由幾和乙的代數(shù)和決定。375 at第二節(jié)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性，就是負(fù)載的機(jī)械特性，簡稱負(fù)載特性。一.恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性是指生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩九與轉(zhuǎn)速無關(guān) 的特性。分反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載兩種。1 反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載2 位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載二.恒功率負(fù)載 > rf.瑪 iMBMWIFWKWm三.通風(fēng)機(jī)負(fù)載恒功率

37、負(fù)載特點(diǎn)是：負(fù)載轉(zhuǎn) 矩與轉(zhuǎn)速的乘積為一常數(shù)，即7； 與“成反比，特性曲線為一條雙 曲線。負(fù)載的轉(zhuǎn)矩乙基本上與轉(zhuǎn) 速的平方成正比。負(fù)載特性 為一條拋物線。第三節(jié) 他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性 > rf.瑪 iMBMTein一機(jī)械特性方程式直流電動機(jī)的機(jī)械特性是指電動機(jī)在電樞電壓.勵磁電流.電樞回路電阻為恒值的條件下，即電動機(jī)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，電動 機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系： =f(Tem) 由電機(jī)的電路原理圖可得機(jī)械特性的表達(dá)式:孔二 u R TH_ C C Cr02 如 =® - PTm巾0稱為理想空載轉(zhuǎn)速。實(shí)際空載轉(zhuǎn)速必=0 C 0 c c2二.固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性當(dāng)U

38、=UN, = N,R = Ra時的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性:RgegTem由于電樞電阻很小，特性曲線斜率很小，所以固有機(jī)械特性 是硬特性。當(dāng)改變D或Ra或。得到的機(jī)械特性稱為人為機(jī)械特性。(一)電樞串接電阻時的人為機(jī)械特性n保持L/ = 5,=%不變，只在電樞回路中串入電阻心的人為 特性。，n= - ' +篤心C0N C °C T 酥特點(diǎn)：1) 不變，“變大；2) 0越大，特性越軟。（二）改變電樞電壓時的人為機(jī)械特性保持R = R°,©=©濟(jì)變,只改變電樞電壓時的人為特性:Ufl c 0 C C 02n5 < Un 5%特點(diǎn)：IMo隨U變化

39、，0不變;em2）t7不同，曲線是一組平行線。mh?ir疋二（三）減弱磁通時的人為機(jī)械特性保持R二R“U=Un不變,只改變勵磁回路調(diào)節(jié)電阻瞎的人為特性:UN Ra “emC妙CeCT(P2 T特點(diǎn)：1）弱磁“0增大;2）弱磁,0增大MlIIIIE 9 F r r ：* f ',$ W- - -tku. - i三、機(jī)械特性的繪制（一）固有特性的繪制（二）人為特性的繪制已知PN9UNIN9nN,求兩點(diǎn)：1）理想空載 點(diǎn)（Tem =O,W=Wo丿和額定運(yùn)彳訊丁伽=TN>n=nN）>具體步驟：（1）估算心：兒F厶、1NnN計(jì)算Q叭和G如:CQn = 3n-Pn在固有機(jī)械特性 方程

40、m。 "Tem 的基礎(chǔ)上，根據(jù)人為 特性所對應(yīng)的參細(xì)s 或/或©變化，重諒 計(jì)算和0 ,然后得 到人為機(jī)械特性方程 式。5% =955CQn（3）計(jì)算理想空載點(diǎn)：Tem =O,no=-nN計(jì)算額定工作點(diǎn)：Tn =CTNIN,n rJ?. 二人電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件處于某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的電力拖動系統(tǒng)，由于受到某種擾動， 導(dǎo)致系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化而離開原來的平衡狀態(tài)，如果系統(tǒng)能在 新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài)，或者當(dāng)擾動消失后系統(tǒng)回到原來 的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)運(yùn)行，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。在4點(diǎn)，系統(tǒng)平衡Tem=TL擾動使轉(zhuǎn)速有微小增量，轉(zhuǎn)速由上升到必,篤“ <tl.擾

41、動消失，系統(tǒng)減速，回到A點(diǎn)運(yùn)行。擾動使轉(zhuǎn)速有微小下降，由心下降 到 nAem <TL。Tl擾動消失，系統(tǒng)加速，回到A點(diǎn)運(yùn)行。-在點(diǎn)，系統(tǒng)平衡Tem = Tl 擾動使轉(zhuǎn)速有微小增量，轉(zhuǎn)速由 上升到nTem >Td系統(tǒng)加速。即使擾動消失，也不能回到B點(diǎn)運(yùn)行。擾動使轉(zhuǎn)速有微小下降，由®下降/到嘰,Tem <TL ,系統(tǒng)減速。即使擾動消失,也不能回到B點(diǎn)運(yùn)行。°Tl電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件是：必要條件：電動機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點(diǎn)，或者說，在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在心<Tl，在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以下存 在心>乙第四節(jié)他勵直流電動機(jī)的起動 &g

42、t; rf.瑪 iMBM電動機(jī)的起動是指電動機(jī)接通電源后，由靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn) 定運(yùn)行狀態(tài)的過程。起動瞬間，起動轉(zhuǎn)矩和起動電流分別為起動時由于轉(zhuǎn)速為零，暫樞電動勢為零，而且電樞電阻4艮 小，所以起動電流將達(dá)很大值。過大的起動電流將引起電網(wǎng)電壓下降、影響電網(wǎng)上其它用戶 的正常用電.使電動機(jī)的換向惡化；同時過大的沖擊轉(zhuǎn)矩會損 壞電樞繞組和傳動機(jī)構(gòu)。一般直流電動機(jī)不允許直接起動。為了限制起動電流，他勵直流電動機(jī)通常采用電樞回路串 電阻或降低電樞電壓起動。一.電樞電路串電阻起動（一）起動特性以三級電阻起動時電動機(jī)為例,S2Rst2 Rst3=R1"Ra+RStl+Rst2=R2h1aRa +

43、Rstl+Rst2+Rst3 =R1 Ib點(diǎn) R3I2=UN-Eal c點(diǎn) R2I1 = UN-Eaid點(diǎn) R2I2=UN-Ea2e點(diǎn) RXIX =UNEa2f點(diǎn)、g點(diǎn) RaIx = UN-Ea3 比較以上各式得：星.=冬=垃= （二）起動電阻計(jì)算設(shè)對應(yīng)轉(zhuǎn)速山、“2、5時電勢分別為賂、Ea2. Ea3,則有:在已知起動電流比0和電樞電 阻前提下，經(jīng)推導(dǎo)可得各級串聯(lián)電 阻為：心 1 =(B-)RaRst2=(P-l)PRa=PRstlRst3=(fl-l)p2Ra=PRst2 Rstm =(卩-')卩"1 R(i - Pstm-l(1) 估算或查出電樞電阻;(2) 根據(jù)過載倍數(shù)

44、選取最大轉(zhuǎn)矩耳對應(yīng)的最大電流厶;(3 )選取起動級數(shù)加；(4 )計(jì)算起動電流比力=寸,：-加取整數(shù) (5)計(jì)算轉(zhuǎn)矩爲(wèi)=鄉(xiāng)，校驗(yàn):卩2、(1113幾如果不滿足，應(yīng)另選G或n值并重新計(jì)算，直到滿足該條件為止.(6)計(jì)算各級起動電阻。二、陣生理初當(dāng)直流電源電壓可調(diào)時，可采用降壓方法起動。起動時，以較低的電源電壓起動電動機(jī)，起動電流隨電源 電壓的降低而正比減小。隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，反電動勢逐 漸增大，再逐漸提高電源電壓，使起動電流和起動轉(zhuǎn)矩保幕在 一定的數(shù)值上，保證按需要的加速度升速。降壓起動需專用電源，設(shè)備投資較大，但它起動平穩(wěn)，起動過程能量損耗小，因此得到廣泛應(yīng)用。第五節(jié)他勵直流電動機(jī)的電氣制動

45、當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)速方向相同時，電機(jī)運(yùn)行于電動機(jī)狀態(tài)；當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反時，電機(jī)運(yùn)行于制動狀態(tài)。將開關(guān)S投向制動電阻上即實(shí)現(xiàn)制動.一.能耗制動電動狀態(tài)，如圖所示。制動運(yùn)行時，電機(jī)靠生產(chǎn)機(jī)械的慣性力的拖動而發(fā)電，將生產(chǎn)機(jī)械儲存的動能轉(zhuǎn)換成電能，消耗在電阻上，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。由于慣性，電樞保持原來方向繼續(xù)旋 轉(zhuǎn)，電動勢乞方向不變。由&產(chǎn)生的電樞 電流的方向與電動狀態(tài)時的你方向相I 反，對應(yīng)的電磁輯無T為方向相反，為 a 制動性質(zhì)，電機(jī)處于制動狀態(tài)。能耗制動時的機(jī)械特性為:R亠Rn =色_T =0卩 TC c 0制動瞬間工作點(diǎn)制動過程工作段電動機(jī)拖動反抗性負(fù)載，電機(jī)停轉(zhuǎn)。電動機(jī)

46、狀態(tài)工作點(diǎn)RarLI若電動機(jī) 帶位能性 負(fù)載，穩(wěn) 定工作點(diǎn)改變制動電阻心的大小可以改變能耗制動特性曲線的斜率, 從而可以改變制動轉(zhuǎn)矩及下放負(fù)載的穩(wěn)定速度凡 越小，特性曲 線的斜率越小，起始制動轉(zhuǎn)矩越大，而下放負(fù)載的速度越小。制動電阻越小，制動電流越大。選擇制動電阻的原則是Ea <Imax=(2.5)INEaRb (2-2.5)IN Ra其中E為制動瞬間的電樞電動勢。能耗制動操作簡單，但隨著轉(zhuǎn)速下降，電動勢減小，制動電流 和制動轉(zhuǎn)矩也隨著減小，制動效果變差。若為了盡快停轉(zhuǎn)電機(jī)，可 在轉(zhuǎn)速下降到一定程度時,切除一部分制動電阻，增大制動轉(zhuǎn)矩。nr-（一）電樞反接制動電樞反接制動時接線如圖所示。

47、+ u -電動zzvIf二.反接制動開關(guān)S投向“電動”側(cè)時，電樞接正極 電壓，電機(jī)處于電動狀態(tài)。進(jìn)行制動時，開 關(guān)投向“制動"側(cè)，電樞回路串入制動啓阻 后，接上極性相反的電源電壓，電樞回路內(nèi) 產(chǎn)生反向電流：jU+EaaB ZRb R*Rb反向的電樞電流產(chǎn)生反向的電磁轉(zhuǎn)矩，從 而產(chǎn)生;f艮強(qiáng)的制動作用電壓反接制動。一1. f111 rPKT一 WMMMbAM:一 1 廠 - 丄 4-«m ! w- « « * >«0etnBnARTLemRa + RB曲線如圖中BC所示。工作點(diǎn)變化為：A =>jB =>G制動過程中U、I介Tem

48、均為負(fù)，而 >Ea為正RPr=uia >0表明電機(jī)從電源吸收電功率P2 = T2 u TemQ <。表明電機(jī)從軸上吸收機(jī)械功辜"Pem = EaIa < 0衰明軸上輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌谢芈冯姽β??？梢?，反接制動時，從電源輸入的電功率和從軸上輸入的機(jī)械 功率轉(zhuǎn)變成的電功率一起消耗在電樞回路電阻上。（二）倒扛艮接制動倒拉反轉(zhuǎn)反接制動只適用于位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載在電樞回路中串聯(lián)一個較大的電阻，即可實(shí) 現(xiàn)制動.正向電動狀態(tài)提升重物（A點(diǎn)）nRa電樞回路串入較大電 阻后特性曲線負(fù)載作用下 電機(jī)反向旋 轉(zhuǎn)（下放重物）工作點(diǎn)由A-B- C-D, CD段為制 動段倒拉反轉(zhuǎn)反接制動時的機(jī)械特性方程就是電動狀態(tài)時電 樞串電阻時的人為