直流电动机结构原理及启动等.ppt

直流电动机结构原理及启动等
二、 直流电机的构成
直流电机由定子、转子和机座等部分构成。
机座
磁极
励磁
绕组
转子
励磁式直流电动机结构
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1. 转子（又称电枢）
由铁芯、绕组（线圈）、换 软机械特性。
n
T
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(2) 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。
直流电动机特性类型的选择:
(1) 恒转矩的生产机械(负载转矩TL不随转速而变要选硬特性的电动机，如：金属加工、起重机械等。
TL
T
n
n
T
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直流电动机的调速
与异步电动机相比，直流电动机结构复杂，价
格高，维护不方便，但它的最大优点是调速性能好。
（1）调速均匀平滑，可以无级调速。
（2）调速范围大，调速比可达200 （他励式）以上
（调速比等于最大转速和最小转速之比）。
直流电动机调速的主要优点是：
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可知，n 和  有关，在 U 一定的情况下，改变  可改变 n 。在励磁回路中串上电阻Rf，改变Rf大小调节励磁电流，从而改变 的大小。
一、改变磁通（调磁）

其中
，
M
他励
Uf
If
Ia
U
其中： =K If
以他励电动机为例说明直流电动机的调速方法。
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Rf If   n ，但在额定情况下，  已接
近饱和，If 再加大，对 影响不大，所以这种增加
磁通的办法一般不用。
Rf If    n ，减弱磁通是常用的调速方
法。
If的调节有两种情况：
概念：改变磁通调速的方法—
减小磁通，n只能上调。
其中
，
M
他励
Uf
If
Ia
U
其中： =K If
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所以：磁通减小以后特性上移，而且斜率增加。？？？
，
因为：
（ 减小）
TL
Rf
增
加
T
n

其中
，
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调速过程: U一定,则
Rf 
 
E 
Ia
T 
n
Ia 
E
暂时
T > TL
其中
，
最后达到新的平衡
T =TL
其中： =K If
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（1）调速平滑，可做到无级调速，但只能向上调，
受机械本身强度所限，n不能太高。
（2）调的是励磁电流（该电流比电枢电流小得多），
调节控制方便。
 调速的特点：
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28
29
二、改变电枢电压调速
由转速特性方程知：
调电枢电压U，n0
变化，斜率不变，
所以调速特性是一
组平行曲线。

n
n0"
n0'
n0
电压降低
T
其中
，
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（1）工作时电枢电压一定，电压调节时，不允许超
过UN，，而 n U，所以调速只能向下调。
（2）可得到平滑、无级调速。
（3）调速幅度较大。
M
Uf
If
Ia
U
变压
整流
220V~
整流
调压
220V~
Uf=110V
固定
U=0~110V
可调
改变电枢电压调速方案举例：
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例：已知他励电动机的 PN=, UN=220V ,IaN=
Ra= , nN=1500r/min。 求：
（1）TL= 时, n=? （2） =  N 时, n=?
解：（1） TL= 时
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（2） =  N 时
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这种调速方法耗能较大，只用于小型直流机。
串励电机也可用类似的方法调速。
三、改变转子电阻调速
在电枢中串入电阻，
使 n 、 n0不变，即
电机的特性曲线变陡
（斜率变大），在相
同力矩下，n
n
n0
Ra
Ra + R
T
其中
，
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直流电动机的使用和额定值
限制Iast的措施：
（1）启动时在电枢回路串电阻。
（2）启动时降低电枢电压。
一、使用

启动时,n= 0  Ea=0，若加入额定电压，则
Iast太大会使换向器产生严重的火花，烧坏换
向器。一般Iast限制在 (2-)IaN 内。
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(1)若电动机原本静止，由于励磁转矩 T = KT Ia，
而   0 ，电机将不能启动，因此，反电动势
为零，电枢电流会很大