直流电机电机拖动与电气控制ChapterIIDCmotor

主要内容01直流电机的工作原理及其结构02直流电动机的励磁方式和基本平衡方程式03直流电动机的机械特性04他励直流电动机的起动和反转primarycoverage05他励直流电动机的调速06他励直流电动机的制动

2.3直流电动机的机械特性

01电力拖动系统的运动方程式

2.3.1电力拖动系统的运动方程式一、运动方程式电力拖动系统运动方程式描述了系统的运动状态，系统的运动状态取决于作用在原动机转轴上的各种转矩。根据如图给出的系统（忽略空载转矩），可写出拖动系统的运动方程式：其中为系统的惯性转矩。

2.3.1电力拖动系统的运动方程式运动方程的实用形式：系统旋转运动的三种状态1)当，时，系统处于静止或恒转速运行状态，即处于稳态。2)当，时,系统处于加速运行状态，即处于动态。3)当，时,系统处于减速运行状态，即处于动态。常把或称为动负载转矩,把称为静负载转矩。

2.3.1电力拖动系统的运动方程式二、运动方程式中转矩正、负号的规定首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方向，然后规定：（1）电磁转矩与转速的正方向相同时为正，相反时为负。（2）负载转矩与转速的正方向相同时为负，相反时为正。(3)惯性转矩的大小和正负号由和的代数和决定。

02负载的转矩特性

2.3.2负载的转矩特性一、恒转矩负载特性1.反抗性恒转矩负载2.位能性恒转矩负载负载的转矩特性，就是负载的机械特性，简称负载特性。恒转矩负载特性是指生产机械的负载转矩与转速无关的特性。分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。TLnTLn

2.3.2负载的转矩特性二、恒功率负载特性三、泵与风机类负载特性恒功率负载特点是：负载转矩与转速的乘积为一常数，即与成反比，特性曲线为一条双曲线。负载的转矩基本上与转速的平方成正比。负载特性为一条抛物线。TLnTLn理想的通风机特性实际通风机特性TL0

03直流电动机的机械特性

2.3.3直流电动机的机械特性1．机械特性的表达式机械特性：电动机的电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为恒值的条件下，电动机的转速n与电磁转矩之间的关系：n=f(Tem)?理想空载转速机械特性的斜率转速降

2.3.3他励直流电动机的机械特性1．机械特性的表达式理想空载转速实际空载转速斜率β越小，特性越平，称为硬特性。反之称为软特性

2.3.3他励直流电动机的机械特性2．固有机械特性和人为机械特性固有（自然）机械特性：电枢电压、励磁磁通为额定值，且电枢回路不外串电阻时的机械特性。机械特性斜率很小，他励直流电动机的固有机械特性是硬特性。通常额定转速降nN只有额定转速的百分之几到百分之十几。

2.3.3他励直流电动机的机械特性2．固有机械特性和人为机械特性人为机械特性：①电枢串电阻时的人为机械特性?电阻增加斜率增加

2.3.3他励直流电动机的机械特性2．固有机械特性和人为机械特性人为机械特性：②降低电枢电压时的人为机械特性?改变电压时，只能在低于额定电压的范围内变化特点：人为特性的斜率不变，但理想空载转速n0随电压的降低而正比减小

2.3.3他励直流电动机的机械特性2．固有机械特性和人为机械特性人为机械特性：③减弱励磁磁通时的人为机械特性?实际运行条件下，电机工作在磁通越小，稳定转速越高的区域。只能在额定值以下调节励磁电流.

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