2章 直流电机

?Ea?Cen??CeKfIf60??CafIf?

2?2?n60? ?n?； 602?60CeKf） Caf—运动电动势常数（Caf?2?式中：???

二、直流电机的电磁转距

1． 直流电机的电磁转距——全部电枢导体产生的电磁转矩 2． Te的计算

(1) 一根导体所受点电磁力f avBlia fav?av(2) 全部电枢导体产生的电磁转矩，即直流电机的电磁转矩

?2p??Bav==?D=

a?l?Dlla2pTe=ZafavDa=Za2DaBavlia = Za2Da2?2pl Dla?pZaIa??CT?Ia Ia/ 2a ?2?a式中: ?—每极磁通量（Wb） ；I—电枢总电流（A） ； aT ..—电磁转矩（N*m）； CT转矩常数（CTepZa?）

2?a??K当不计饱和时：?fIf

?Te?Ct?Ia?CTKfIfIa?CafIfIa 式

Caf?CTKf中

?60CeK2?f：

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（同运动电动势常数Caf

?60CeK2?f）

三、直流发电机和直流电动机的电枢电动势和电磁转矩的比较：

Ea?Ce?n…Ce：电动势常数 Ea 性质：电源电动势； ea与ia同向 性质：反电动势； ea与ia方向相反 Tem?CT?Ia…CT：电磁转矩常数 Tem 性质：制动转矩； Tem与n 反向 性质：驱动转矩； Tem与n 同向

2.5 直流电机的基本方程

一、电动势平衡方程

Ea?U?IaRa?2?Ub

式中：Ra：电枢回路总电阻；

2?Ub：正、负电刷电压降，一般为0.6～2伏；

发电机：取“+”；电动机：取“-”；

忽略电刷压降，则Ea?U?IaRa

**结论：发电机：Ea?U；电动机：Ea?U；即根据Ea与U的大小判断直流电机的运行状态。 二、直流电机的功率平衡方程

以并励直流发电机为例

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pCua+p0

p0=pmec+pFe P1 Pem P2 (机)

转子 定子 pCuf 发电机：Pem?P1?p0

P2?Pem?pCua?pCuf?pb?P1??p 机械能→电能 电动机：Pem?P1?pCua?pCuf?pb

P2?Pem?p0?P1??p 电能→机械能 电机效率：??P2?100% P1三、转矩平衡方程 1.发电机：Tem?T1?T0 2.电动机：Tem?T2?T0 四、直流电机的可逆性

改变电机的外界条件，可以改变其运行状态。

例：直流发电机由原动机拖动并入电网运行时，若去掉原动机，n↓→Ea↓当 Ea

2.6 直流电机的运行特性

一、并励直流发电机的运行特性

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1． 空载特性—指n=nN=常数,I=0时,U0=f(If)关系曲线 （1） 接线图

（2） 实验方法

<1>保持（原动机拖动）n=nN=常数

<2>调节，使从零↑至U0=1.25UN,逐点测取U0,If

<3>使If↓至If=0，在将If反向，直至U0=-1.25UN测取U0,If <4>在逐步调到If=0，得闭合曲线

<5>取闭合曲线的平均值，可得到U0=f(If)曲线。（见下 图 ）

（3） 特点

<1>曲线形状同磁化曲线(Ea∝φ,If∝Ff ) <2>当If=0时，剩磁感应电动势（由φ产生） <3>If较小时，U0=f(If)近似为直线。

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