他励直流电动机的特性与起动资料重点

反之，如果电网电压波动使机械特性偏低，由曲线1转为曲 线3，则瞬间工作点将转到 B 点，电磁转矩小于负载转矩， 转速将由 B点降低到 C 点，在 C 点取得新的平衡；而当 扰动消失后，工作点将又恢复到原工作点A。这种情况我们就 称为系统在A点能稳定运行，而图2.16（b）则是一种不稳定运 行的情况，读者可自己分析。 由以上分析，可得出如下结论：若两条特性曲线有交点 （必要条件），且在工作点上满足 dTem dTL （2-11） ＜
dn dn
（充分条件）则系统能稳定运行，式（211 ）即为稳定运行条件。对恒转矩负载 , 则 dT / dn 0即电磁转矩的变化与转速 的变化要异号,图示则为电动机的机械特性 曲线应是往下倾斜的。显然在图2.16（b） dTL / dn 0 dT / dn 0 中的A点， ，因此不 能稳定运行。
图2.14 他励直流电动机改 变电枢电压时的机械特性
3．减弱磁通时的人为机械特性 可以在励磁回路内串接电 阻R pf或降低励磁电压U f 来减弱 R pa 0 特 磁通，此时 U U N ， 性方程式为； UN Ra （2-10） n T 2 em Ce CeCT
由于磁通 的减少，使 得理想空载转速 n 0 和斜率 都增大，其特性曲线如图2.15 所图示。
2.3.1
机械特性方程式
图 2.11 是他励直流电动机的 电路原理图，他励直流电动机的 机械特性方程式，可由他励直流 电动机的基本方程式导出。由式 U Ea I a Ra 、 E a C e n 和 式 Tem CT I a 可求得机械特性方 程式;
←
U R n T C C C
U n C
0 e
图2.12 他励直流电动机的机械特性

Tem
n
T2
转矩表达式 Tem CTΦN Ia
ห้องสมุดไป่ตู้
T0
考虑电枢反应的作用，转矩上升的速度 0
Ia
比电流上升的慢。
3、效率特性
定义：当 U 、U N I f时，I fN
η f(I a )
由方程式可得 η P1
P
1
P0
Ra
I
2 a
P1
UN Ia η
空载损耗为不变损耗，不随负载电流
η
变化，当负载电流较小时效率较低，输入
η
n UN RaIa UN Ra Rf
CEΦ CEΦ kf CEIa
kf CE
Tem
当负载电流为零时，电机转速趋于无穷
n
大，所以串励电动机不宜轻载或空载运行。
转矩特性
Tem
CTΦIa
k
f
CT
I
2 a
0
Ia
当负载电流较大时，磁路饱和，串励电动机的工作特性与 他励电动机相同。
功率大部分消耗在空载损耗上；负载电流
增大，效率也增大，输入的功率大部分消
耗在机械负载上；但当负载电流增大到一
定程度时铜损快速增大此时效率又变小。 0
Ia
二、串励直流电动机的工作特性
当负载电流较小时，电机磁路不饱和，每极气隙磁通与励
磁电流呈线性关系。即：
转速特性
Φ k f I f k f Ia
η n Tem
直流电动机的工作特性
一、他励（并励）直流电动机的工作特性
1、转速特性
定义：当 U 、U N I f时，I fN n f(I a )
由方程式可得
n
UN CEΦ

U U0 U N 100% UN
I IN
15 发电机外特性—步骤
序
编号
号
分类 nN(rpm) PN(W) UN(V) IN(A) UfN(V) IfN(A)
1 eBDCG1000 发电机 1600
110 185 0.6 220 <0.16
（1）确认可调直流稳压电源、励磁电源开关处于断开 位置；可调直流稳压电源输出调节旋钮处于最小值位 置；
由开路特性可以判断出电 机在额定电压下磁路的饱 和程度。
11 发电机空载特性实验—步骤
序
编号
号
分类 nN(rpm) PN(W) UN(V) IN(A) UfN(V) IfN(A)
1 eBDCG1000 发电机 1600
110 185 0.6 220 <0.16
（1）确认可调直流稳压电源、励磁电源开关处于断开 位置；可调直流稳压电源输出调节旋钮处于最小值位 置；
3、如何改变电动机的转向？
21
实验报告要求
实验目的、实验内容、实验记录数据； 根据空载实验数据，作出空载特性曲线； 绘出直流发电机的外特性曲线，计算电压调整率：
课后思考题
U U0 U N 100% UN
14 发电机外特性—原理
当转速n等于额定转速，并为常数时，励磁电流等于额定励磁 电流，并保持不变（额定励磁电流是指，转速为额定转速、 电压为额定电压、电流为额定电流时的励磁电流值），改变 负载大小时，端电压随负载电流变化的关系，称为外特性。
U
发电机从空载到满载的
U0
电压变化程度，可用电
UN
压调整率来表示：
1 实验目的
学习电动机的起动、升速、改变转向、停机 条件。

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3
实验说明及操作步骤
图 2-1他励直流电动机机械特性测定的实验接线图
+
1
2
R2
电
枢 电
220V
V1
源_
A2 Ia
M
A4 MG
R4 1’ 2’
DJ23 励磁绕组
励磁电源
R1
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If
DJ15 励磁绕组
A1
A3 R3
4
按图2-1接线，图中M用编号为DJ15的直流并励电动机(接 成他励方式)，MG用编号为DJ23的校正直流测功机，直流 电压表V1、V2的量程为1000V，直流电流表A1、A3的量程 为200mA，A2、A4的量程为5A。R1、R2、R3、及R4依 不同的实验而选不同的阻值。
（T2）。 2、调速特性 （1）改变电枢电压调速 保持U=UN、If=IfN=常数，T2=常数，测取n=f（Ua）。 （2）改变励磁电流调速 保持U=UN，T2=常数，测取n=f（If）。
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2
实验设备及控制屏上挂件排列顺序
1量
1 DD03 导轨、测速发电机及转速表 1台
(4) 调节电动机M的磁场调节电阻R1阻值，和电机MG 的 负载电阻R4阻值(先调节D42上1800Ω阻值，调至最小后应 用导线短接)。使电动机M的n=nN=1600r/min， IN=If+Ia=1.2A。此时他励直流电动机的励磁电流If为额定励 磁电流IfN。保持U=UN=220V ，If=IfN，A3表为100mA。 增大R4阻值，直至空载(拆掉开关S2的2'上的短接线)，测取 电动机M在额定负载至空载范围的n、Ia，共取8-9组数据记 录于表2-1中。