《電機(jī)技術(shù)》3.2.4 直流電機(jī)基本特性任務(wù)手冊

直流電機(jī)基本特性【任務(wù)要求】知識點技能點理解直流電動機(jī)的工作特性理解直流電動機(jī)的機(jī)械特性直流電動機(jī)工作特性的分析與應(yīng)用直流電動機(jī)機(jī)械特性的分析與應(yīng)用重點難點電動機(jī)的機(jī)械特性電動機(jī)的機(jī)械特性【任務(wù)清單】任務(wù)1：他勵直流電動機(jī)的工作特性1、轉(zhuǎn)速特性：當(dāng)U=UN，If=IfN時，電樞電流Ia與轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系曲線。忽略電樞反應(yīng)的去磁作用，轉(zhuǎn)速特性是一條略有下降的直線，如曲線①所示。轉(zhuǎn)速表達(dá)式：從圖中可以看出，并勵電動機(jī)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載電流變化不大，故稱為硬特性。其缺點是不能過載。注意：并勵電動機(jī)的勵磁回路不能斷開。如果斷開，Φ=Φ剩，由于Φ剩很小，當(dāng)電動機(jī)輕載時，其轉(zhuǎn)速將急劇上升，出現(xiàn)“飛速”現(xiàn)象。當(dāng)電動機(jī)重載時將停轉(zhuǎn)，兩種情況將給電動機(jī)帶來很大危害。2、轉(zhuǎn)矩特性：當(dāng)U=UN，If=IfN時，電磁轉(zhuǎn)矩TM與電樞電流Ia之間的關(guān)系曲線，考慮電樞反應(yīng)的去磁作用，轉(zhuǎn)矩上升的速度比電流上升的慢，當(dāng)Ia較大時，TM稍有降低，如曲線②所示。轉(zhuǎn)矩表達(dá)式：3、效率特性：U=UN，If=IfN時，效率η與電樞電流Ia之間的關(guān)系曲線,如曲線③所示?？蛰d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度時銅損快速增大此時效率又變小，因此p0=pCua時效率最大。任務(wù)2：他勵直流電動機(jī)的固有機(jī)械特性定義：當(dāng)U=UN，If=IfN時，電磁轉(zhuǎn)矩TM與轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系曲線。我們可以推導(dǎo)出轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩TM之間的表達(dá)式。β為機(jī)械特性的斜率，T=0時的轉(zhuǎn)速稱為理想空載轉(zhuǎn)速，用實際空載轉(zhuǎn)速：任務(wù)3：他勵直流電動機(jī)的人為機(jī)械特性1、電樞串電阻時的人為特性：保持U=UN，Φ=ΦN不變,只在電樞回路中串入電阻Rad時的人為特性。特點：1）空載轉(zhuǎn)速不變，斜率變大；2）隨著電阻的增大，轉(zhuǎn)速降落增加，特性變軟2、降低電樞電壓時的人為特性：保持R=Ra，Φ=ΦN不變，改變電樞電壓時的人為特性。特點：1)空載轉(zhuǎn)速隨著U的減小而減??；2)電壓不同時,曲線是一組平行線，轉(zhuǎn)速降落不變。由于電動機(jī)電樞繞組絕緣耐壓強(qiáng)度的限制，電樞電壓只允許在額定值以下調(diào)節(jié)，所以不同值的人為特性曲線均在固有特性曲線之下。3、減弱勵磁磁通時的人為特性：保持保持U=UN，R=Ra不變，只改變勵磁回路調(diào)節(jié)電阻Rfj的人為特性。特點：理想空載轉(zhuǎn)速隨磁通的減小而增大；轉(zhuǎn)速隨著磁通的改變而改變，斜率增大，特性變軟。由于勵磁線圈發(fā)熱和電動機(jī)磁飽和的限制，電動機(jī)的勵磁電流和它對應(yīng)的磁通只能在低于額定值的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。當(dāng)磁通過分削弱后：1）如果電動機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，將使電動機(jī)電流大大增加而嚴(yán)重過載；2)當(dāng)磁通等于零時，理論上來說空載時電動機(jī)轉(zhuǎn)速將無窮大，通常稱為“飛車”；3)當(dāng)電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩時，電動機(jī)不能啟動，電樞電流很大，長時間的大電流會燒壞電樞繞組。因此，他勵直流電動機(jī)啟動前必須先加勵磁電流，在運轉(zhuǎn)過程中絕不允許勵磁電路斷開或勵磁電流為零，為此直流他勵電動機(jī)一般都設(shè)有“失磁”保護(hù)?！救蝿?wù)拓展】請認(rèn)真思考并回答下列問題1、試?yán)脵C(jī)械特性公式，分析并勵直流電動機(jī)負(fù)載過大燒毀電動機(jī)的原因。2、名詞解釋（1）恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載；（2）恒功率負(fù)載；（3）通風(fēng)機(jī)類負(fù)載。3、電樞串接電阻時人為機(jī)械特性的特點？4、電源電壓改變時人為機(jī)械特性的特點？5、改變主磁通Φ時人為機(jī)械特性的特點？6、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性指的是什么？是根據(jù)哪幾個方程式推導(dǎo)出來的？7、一臺直流他勵電機(jī)額定功率PN=96KW，額定電壓U