直流电机的机械特性

直流电机特性曲线一、实验内容1.直流电机固有机械特性曲线2.直流电机电枢回路串电阻机械特性曲线3.直流电机弱磁机械特性曲线二、实验原理1.他励直流电机固有机械特性方程式式：n=U NC eΦN−R aC e C TΦN2T em由公式可以画出其固有机械特性曲线：2.电枢回路串接电阻R e时的人为机械特性方程为n=U NC eΦN−R a+R eC e C TΦN2T em特点：①理想空载点不变②曲线斜率随串入电阻的增大而增大，转速降增大，机械特性变软③对于相同的电磁转矩，串入电阻越大，转速n越小3.改变电源电压U d时的人为机械特性方程式n=U dC eΦN−R aC e C TΦN2T em特点：①理想空载转速随电源电压降低而成比例降低②曲线斜率保持不变，特性的硬度保持不变③对于相同的电磁转矩，转速n随电源电压降低而减小4.渐弱磁通时的人为机械特性方程式为n=U NC eΦ−R aC e C TΦ2T em特点：①理想空载点随磁通减弱而升高②曲线斜率与磁通成反比，减弱磁通，斜率增大，机械特性变软。

三、实验结果1.固有机械特性 U=U n=220V I fI a(A) 1.110.90.70.60.40.30.20.082 n(r/min)160016131625164716591687170417241752e n f=0.12AI a(A)0.080.10.150.20.250.30.350.40.45n(r/min)1676164015521464138312861213113310493.弱磁U=U n=220V I f=0.11AI a(A)0.0850.10.20.40.60.80.9 1.0 1.1n(r/min)184418401815177717501730171817041691四、实验分析根据实验数据拟合的曲线由图可以得出，实验基本和理论曲线一致。

其中电枢回路串电阻特性曲线，其理想空载点与固有特性曲线不在同一点，可能是由于测量上的误差或者电机时间运行较长，引起电机自身参数略有变化；弱磁机械特性曲线的硬度没有理论中的软，可能是由于实验时，所降低的励磁电流过小而导致。

尝试一直流并励电动机的机械特性和调速一、尝试目的1、掌握用尝试方法测取直流并励电动机的机械特性。

2、掌握直流并励电动机的调速方法。

二、预习要点1、什么是直流电动机的机械特性？2、直流电动机调速道理是什么？三、尝试工程1、机械特性保持U=U N和I f=I fN不变，测取n、T2，得到n=f〔T2〕2、调速特性〔1〕改变电枢电压调速保持U=U N、I f=I fN=常数，T2=常数，测取n=f〔U a〕〔2〕改变励磁电流调速保持U=U N，T2=常数，测取n=f〔I f〕四、尝试方法1、尝试设备2、屏上挂件摆列挨次D31、D42、D51、D31、D443、并励电动机的机械特性1〕按图1-1接线。

校正直流测功机 MG按他励发电机连接，在此作为直流电动机M的负载，用于测量电动机的转矩和输出功率。

Rf1选用D44的1800Ω阻值。

R f2选用D42的900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。

R1用D44的180Ω阻值。

R2选用D42的900Ω串联900Ω再加900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。

图1－1 直流并励电动机接线图2〕将直流并励电动机M的磁场调节电阻R f1调至最小值，电枢串联起动电阻R1调至最大值，接通控制屏下边右方的电枢电源开关使其起动，其旋转标的目的应符合转速表正向旋转的要求。

3〕M起动正常后，将其电枢串联电阻R1调至零，调节电枢电源的电压为220V，调节校正直流测功机的励磁电流I f2为校正值〔100 mA〕，再调节其负载电阻R2和电动机的磁场调节电阻R f1，使电动机达到额定值：U＝U N，I＝I N，n＝n N。

此时M的励磁电流I f即为额定励磁电流I fN。

4〕保持U＝U N，I f=I fN，I f2为校正值不变的条件下，逐次减小电动机负载。

测取电动机电枢输入电流aI，转速n和校正电机的负载电流I F〔由校正曲线查出电动机输出对应转矩T2〕。

共取数据9-10组，记录于表1-1中。

4、调速特性〔1〕改变电枢电压的调速1〕直流电动机M运行后，将电阻R1调至零，I f2调至校正值，再调节负载电阻R2、电枢电压及磁场电阻R f1，使M的U=U N，I=0.5I N，I f＝I fN记下此时MG的I F值。

（二）他励直流电动机的机械特性
他励直流电动机电路原理图
002em em e e T U R n T n T n n C C C βφφ
=-=-=-∆ 机械特性曲线：当U 、R 、φ为常数时，他励直流电动机的机械特性是一条以β为斜率向下倾斜的直线，如图所示。

图2-14他励直流电动机的机械特性
机械特性的硬度: β越大，特性越陡，称为软特性；
β越小，特性越平，称为硬特性；
表明机械特性曲线的下垂程度。

1、他励直流电动机的固有机械特性
当N U U =,N φφ=,a R R =()0s R =时的机械特性称为固有机械特性。

其方程式为 2N a em e N e T N
U R n T C C C φφ=
-， 2、人为机械特性
1）电枢串电阻时的人为机械特性
保持N U U =,N φφ=不变，只在电枢回路串入电阻s R 的人为特性。

直流电动机的机械特性直流电动机是一种常用的机电一体化设备，其被广泛应用于各个领域中。

本文将会介绍直流电动机的机械特性以及其对电机性能的影响。

机械特性在直流电动机中，机械特性包括以下几方面：转矩-转速特性转矩-转速特性是描述直流电动机机械性能的一项基本参数。

在电动机工作过程中，其所能输出的最大转矩随着转速的升高而逐渐降低。

这是因为当电动机转速越来越快时，铁芯和电涡流产生的反磁场会减弱，从而导致电动机所能输出的最大功率下降。

负载特性负载特性是指在不同负载下电机的输出特性。

电动机工作时，其常常需要承受较大的负载。

在负载下，电机输出的功率与输出的转矩有直接的关系，因此负载特性也是衡量电机性能的重要指标。

稳态和瞬态特性电动机的稳态和瞬态特性是描述电机工作状态的两个重要参数。

稳态特性是指电机在稳定状态下的运作特性，而瞬态特性则是指电机在启动、停止和加速等瞬态过程中的运作特性。

机械特性对电机性能的影响电动机的机械特性对其性能的影响十分显著。

其中，转矩-转速特性对电机的负荷能力、效率和稳定性都有影响。

转矩-转速特性可以用动态转矩方程来描述，在实际应用中可以根据负载情况来调整电机的运行状态，以保证其在不同负载下的运行稳定性。

另外，稳态和瞬态特性对电机的启动、停止和加速等过程有直接的影响。

在启动过程中，电机可能会受到较大的起动电流，从而导致电机元件的过载。

在停止过程中，电机可能会产生反电动势，导致能量无法全部释放，影响到电机的效率。

因此，在电机的设计过程中需要充分考虑机械特性对电机性能的影响，以使其性能更加优越。

直流电动机的机械特性是描述其工作性能的一个重要因素。

转矩-转速特性、负载特性以及稳态和瞬态特性等机械特性对电机的性能和效率都有显著的影响。

在电机设计和应用中，我们需要充分考虑这些特性的影响，以保证电机的稳定性、负荷能力和实用性。

直流并励电动机的机械特性和调速直流并励电动机是一种常见的电动机，在工业生产中得到了广泛的应用。

本文将从其机械特性和调速两方面进行讲解。

一、机械特性1. 转速特性直流并励电动机的转速特性是其机械特性中最基本的特性之一。

转速特性反映的是电动机在负载下运行时转速随负载变化的情况。

一般来说，转速会随负载增加而下降，但是应该避免过载，以免损坏电动机。

2. 转矩特性直流并励电动机的转矩特性指的是电动机在不同转速下扭矩变化的规律。

转矩特性就是电机的负载特性。

在转速一定的情况下，负载增加电机扭矩也会提高，而负载下降电机扭矩也会减小。

3. 效率特性直流并励电动机的效率特性是指电动机在运行中能量的转换效率。

在理论上，电动机的效率可以取得100%，但是在实际应用中，会因为机械损耗，电阻损耗等因素而导致损耗。

在选用电动机时需要综合考虑效率等因素。

二、调速直流并励电动机的调速主要有以下三种方式：1. 字段控制字段控制是一种通过改变电机的磁场强度来实现调速的方法。

调速器通过控制电机的电磁场来调控电机输出的转矩和转速。

缺点是控制精度低，调整繁琐。

2. 变压器调速变压器调速通过改变电机输入电压的方法来实现电机转速的控制。

调速范围较窄，不能满足较高精度的调速要求。

3. 脉宽调制脉宽调制是一种先将直流信号转换为脉冲信号，再通过改变脉冲的占空比来控制电机转速的方法。

这种方法采用数字化控制，控制精度高，调速范围宽，可实现精密调速。

总之，直流并励电动机是一种广泛应用的电动机，其机械特性和调速方法是电机设计中必备的知识点。

大家在使用直流并励电动机时，应该根据实际需求选用相应的调速方法，并且要了解电机的机械特性，以达到更好的使用效果。

直流电动机机械特性直流电动机是一种广泛应用于工业领域的电动机，其机械特性对于在实际工程中使用起着至关重要的作用。

本文将介绍直流电动机的机械特性，包括其基本结构、工作原理、性能参数以及特性曲线等内容。

基本结构直流电动机主要由定子、转子、换向器、电刷、轴承等部件组成。

定子是固定的部件，包括定子铁心、定子绕组等；转子是旋转的部件，包括转子铁心、励磁绕组等；换向器用于改变电流方向，使电机正常运转；电刷与换向器配合使用，传递电流到转子绕组上；轴承则支撑转子的转动。

直流电动机的工作原理是利用电磁感应的原理，当电流通过转子绕组时，会在空间产生磁场，与定子的磁场相互作用产生转矩，推动转子旋转，从而实现电动机的工作。

性能参数直流电动机的性能参数主要包括额定电压、额定功率、额定转速、额定电流、效率等。

其中，额定功率是指电动机在额定电压、额定电流条件下所能输出的功率；额定转速是指电动机在额定电压下转动的转数；效率则是指电动机输出功率与输入功率之比。

特性曲线直流电动机的特性曲线包括转矩-转速曲线和效率-输出功率曲线。

转矩-转速曲线表示在不同负载下电动机的转子转速和输出转矩的关系，通常转矩与转速呈线性关系；效率-输出功率曲线则表示在不同输出功率下电动机的效率变化情况，一般在额定功率附近效率最高。

直流电动机广泛应用于各种机电设备中，包括传送机械、起动机、升降机、风机等，其机械特性对于实现各种功能起着关键作用。

结论直流电动机的机械特性是其性能的重要指标，了解并掌握电机的特性对于工程设计、运行维护等都有着重要的意义。

通过本文的介绍，相信读者对直流电动机的机械特性有了更深入的了解。