电机学课堂进义第六部分直流电机6h 上海交通大学电气工程系EE SJTU 励磁回路电阻和转速恒定，负载电流增大，如果励磁电流不变，那么电枢电流增大，电枢反应去磁 和电枢电阻压降增大，输出电压下降，进一步削弱励磁电流，因此电势也将下降，但下降的程度取 决于磁路的饱和程度。开始时，磁路比较饱和，电势下降不明显，因此并励比他励外特性稍低一 些，随着负载电流增大，电压不断降低，直到负载电流达到临界值。如继续减小负载电压，那么负 载电流将不断减小。这是因为电枢反应的去磁和电枢回路电阻压降，使得端电压随负载增大而减 小。这一现象可以通过不同负载电流时励磁电流与电压的关系曲线与场阻线的交点变化获得解释。 E=(R+- RL) R+R RL1 1=R+RL C、复励直流发电机 复励直流电机的串励绕组对主磁极并励绕组起助磁作用称为积复励直流电机，起去磁作用则称为差 复励直流电机。在额定负载下，积复励直流电机串励绕组磁势如果超过电枢反应去磁磁势，那么称 为过复励，如果正好平衡称为平复励，如果不足则称为欠复励。由此形成不同的外特性。 (3)调整特性 转速恒定，电压恒定，电枢电流与励磁电流的关系)。 为了补偿电枢反应去磁和电枢回路电阻压降，励磁电流因磁路饱和随负载电流增加而上翘的调整特 性。为了增大励磁，他励直流发电机要增加励磁电压，并励发电机需要减小励磁回路外接串联电 阻。复励可以改变串励绕组分流电阻或者并励绕组串联电阻。 2、直流电动机的机械特性 直流电动机的机械特性是在额定电压和电枢电阻和励磁电阻恒定条件下的转速与电磁转矩的关系。 对于并励直流电动机要求励磁电流恒定。这种机械特性称为自然机械特性。通过改变电压，电枢回 路电阻或励磁回路电阻等的机械特性称为人工机械特性。 分析机械特性的方法，根据电压平衡关系，考虑到电势与转速的关系，电磁转矩与电枢电流的关 系，每极磁通与励磁电流、电枢反应去磁等因素，就可以获得转速与电磁转矩的关系。 (1)他励和并励直流电动机) 他励和并励的励磁恒定，因此忽略电枢反应对每极主磁通的影响可以认为 发电 磁通恒定，机械特性线性如图1所示。 o 电动 n=no-KT 能轮制动 其中，空载转速o和系数K分别为 no 7 CΦ CC,Φ 电动0，发电 电枢回路电阻通常很小，因此机械特性倾斜度很小，他励和并励直流电动 机的机械特性很硬。 图1直流电机机械特性 励磁电流与励磁电压呈正比，磁路线性时磁通与励磁电流呈正比吗？ 影响他励直流电机机械特性的因素有电枢电压、励磁电压或者励磁回路电阻、电枢回路电阻、电枢 反应和电机结构参数。改变其中的电压或电阻都将改变机械特性曲线，称为人工机械特性。 在电机结构不变且忽略电枢反应的情况下，电枢电压大小直接影响空载转速，但不影响机械特性的 斜率，因此改变电枢电压可以改变电动机转速（直流电机调压调速）。 2电机学课堂讲义 第六部分 直流电机 6h 上海交通大学电气工程系 EE SJTU 2 励磁回路电阻和转速恒定，负载电流增大，如果励磁电流不变，那么电枢电流增大，电枢反应去磁 和电枢电阻压降增大，输出电压下降，进一步削弱励磁电流，因此电势也将下降，但下降的程度取 决于磁路的饱和程度。开始时，磁路比较饱和，电势下降不明显，因此并励比他励外特性稍低一 些，随着负载电流增大，电压不断降低，直到负载电流达到临界值。如继续减小负载电压，那么负 载电流将不断减小。这是因为电枢反应的去磁和电枢回路电阻压降，使得端电压随负载增大而减 小。这一现象可以通过不同负载电流时励磁电流与电压的关系曲线与场阻线的交点变化获得解释。 ! E = (Ra + Rf RL Rf + RL )Ia ! If = RL Rf + RL Ia C、复励直流发电机 复励直流电机的串励绕组对主磁极并励绕组起助磁作用称为积复励直流电机，起去磁作用则称为差 复励直流电机。在额定负载下，积复励直流电机串励绕组磁势如果超过电枢反应去磁磁势，那么称 为过复励，如果正好平衡称为平复励，如果不足则称为欠复励。由此形成不同的外特性。 （3）调整特性 转速恒定，电压恒定，电枢电流与励磁电流的关系If=f(I)。 为了补偿电枢反应去磁和电枢回路电阻压降，励磁电流因磁路饱和随负载电流增加而上翘的调整特 性。为了增大励磁，他励直流发电机要增加励磁电压，并励发电机需要减小励磁回路外接串联电 阻。复励可以改变串励绕组分流电阻或者并励绕组串联电阻。 2、直流电动机的机械特性 直流电动机的机械特性是在额定电压和电枢电阻和励磁电阻恒定条件下的转速与电磁转矩的关系。 对于并励直流电动机要求励磁电流恒定。这种机械特性称为自然机械特性。通过改变电压，电枢回 路电阻或励磁回路电阻等的机械特性称为人工机械特性。 分析机械特性的方法，根据电压平衡关系，考虑到电势与转速的关系，电磁转矩与电枢电流的关 系，每极磁通与励磁电流、电枢反应去磁等因素，就可以获得转速与电磁转矩的关系。 （1）他励和并励直流电动机 他励和并励的励磁恒定，因此忽略电枢反应对每极主磁通的影响可以认为 磁通恒定，机械特性线性如图1所示。 ! n = n0 "KTem 其中，空载转速n0和系数K分别为 ! n0 = Ua Ce", ! K = Ra CeCt "2 电枢回路电阻通常很小，因此机械特性倾斜度很小，他励和并励直流电动 机的机械特性很硬。 励磁电流与励磁电压呈正比，磁路线性时磁通与励磁电流呈正比吗？ 影响他励直流电机机械特性的因素有电枢电压、励磁电压或者励磁回路电阻、电枢回路电阻、电枢 反应和电机结构参数。改变其中的电压或电阻都将改变机械特性曲线，称为人工机械特性。 在电机结构不变且忽略电枢反应的情况下，电枢电压大小直接影响空载转速，但不影响机械特性的 斜率，因此改变电枢电压可以改变电动机转速（直流电机调压调速）。 图1 直流电机机械特性 Tem n n0 -n0 0 电动 发电 电动 发电 能耗制动