第八章直流电动机

E K EΦ n
T KTΦI a
0
求得
n
U Ra KEΦ KEΦ
Ia
n f(I a )
Ia
式中：n0
U K EΦ
: 理想空载转速
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8.3 直流电动机的机械特性
3. 机械特性 n f(T)
n
U Ra KEΦ KEΦ
Ia
T
K
Φ
T
I
a
I
+
+
If
E
M _
Ia
U
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例: 有一并励电动机，其额定数据如下：P２=22KW,
UN=110V, nN=1000r/min, = 0.84, 并已知
Rf= 27.5 ，Ra= 0.04 , 试求: (1) 额定电流I , 额定
电枢电流Ia及额定励磁电流If ; (2) 损耗功率PaCu ,
磁电流If和磁通不变，即 = 常数。则
T=KT Ia = KT Ia
即：并励电动机的磁通
nT
T f(I a )
= 常数，转矩与电枢电流
成正比。
2. 转速特性 n f(I a )
0
Ia
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8.3 直流电动机的运行特性
由以下公式
nT n0
T f(I a )
U E Ia Ra
三、复励电动机
I
他的工作特性介于并励 +
和串励之间。如果并励绕组 U 磁通势起主要作用，其工作 _ 特性与并励电动机工作特性 接近。如果串励绕组磁通势 起主要作用，其工作特性与 串励电动机工作特性接近。 但因为有并励绕组磁通势的 存在，磁通不会趋近于零， 所以空载或轻载时，仍能正 常运行。

1、并励直流电动机的工作特性：
A、转速特性：
Ea Cen U Ea Ra Ia
直流电机
直流电机工作特性
n
U Ce
Ra Ce
Ia
n0
'Ia
其中，
n0
U Ce
为理想空载转速。
转速特性为一斜率为
' Ra Ce
的直线
当电机磁路饱和时，随着 P2 的增大，I a 增大，电枢反应的去磁作用使 n 增大，直线上翘。
外特性
U f (Ia) , I f C, n C
调节特性 I f f (Ia ) , U C, n C
直流电机
直流电机工作特性
以他励发电机为例分析其工作特性：
1、他励发电机空载特性：当电机 n ne时，调节 I 使f 发电机空载端电压 U0 1.1 ~ 1.3Ue ，
然后使 I f 逐渐回到零，测取空载端电压 U0与 I f 0关系曲线 即为空载特性曲线 U0 f (I f )
消耗于摩擦损耗、通风和机械损耗。 消耗于铁心中的损耗。
铁耗： pFe 由于电枢旋转时主磁通在电枢铁心内
交变而引起的。
直流电机
直流电机运行原理
铜耗： pc u1
电枢回路铜耗
励磁回路铜耗
电刷接触铜耗
pcua
I
2 a
ra
pcuf
I
2 f
rf
ps 2Ia Us
2 Us 为一对电刷总接触电压降
直流电机
直流电机工作特性
直流电机
直流电机结构
（2）换向极
换向极的作用是改善换向，减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花，一般装 在两个相邻主磁极之间，由换向极铁心和换向极绕组组成。换向极绕组用绝缘导线绕制而成， 套在换向极铁心上，换向极的数目与主磁极相等

人机交互与物联网
人机交互和物联网技术将为直流电动机的发展带来新的机遇。通过与计算机、传感器和执 行器的配合，实现电机的远程监控和管理，提高生产效率和安全性。同时，人机交互技术 的应用将使电机更加智能化和易于操作，提高用户体验。
THANKS
感谢观看
03
闭环控制系统广泛应用于高精度、高稳定性的控制系统中，如
工业生产中的精密加工、航空航天等领域。
05
直流电动机的维护保养
日常维护保养
保持电动机清洁
经常用干燥的布擦拭电动机，以防止灰尘和污垢堆积，同时要定 期清理散热风扇和通风口，确保良好的散热效果。
检查电动机的接线
定期检查电动机的接线是否牢固，是否出现裸露或断裂现象，以防 因接线不良导致电动机工作异常。
汽车电器
汽车中的电器设备如雨刷器、空调 等也常常使用直流电动机进行驱动 。
其他领域
航空航天
在航空航天领域，直流电 动机作为驱动电机被用于 各种飞行器中。
医疗设备
医疗设备中也有很多地方 使用到直流电动机，如假 肢、轮椅等设备的驱动。
机器人
机器人是近年来直流电动 机应用的新兴领域之一， 作为驱动电机被广泛应用 于各种类型的机器人中。
换向器
换向器是直流电动机的重要组 成部分，它由许多铜片组成， 每个铜片的外沿套着绝缘材料 。
转轴
转轴连接着电枢和负载，是支 撑电枢和传递扭矩的重要部件 。
磁极
定子，提供磁场，通常由铁和 铜制成。
直流电动机的工作原理
通电导体在磁场中受到力的作用
当直流电流通过导体时，导体受到安培力的作用，从而产生旋转力矩。
注意电动机的噪音和振动
倾听电动机运转时是否有异常的噪音或振动，如有则需及时停机检 查并修复。

U0 UN
C
U Ea I a Ra Cen I a Ra
Ia
Ia
电枢反应的 去磁作用增强
O
IN
I

Ea
U
I a Ra
U
电压调整率：发电机从额定负载 (U=UN ， I=IN) 过渡到空载 (U=U0 ， I=0)时，端电压升高的数值对额定 电压的百分比，即
8-1 概 述
•励磁磁场：励磁绕组通以直流电流建立的磁场，也称为主 磁场。
•励磁方式：励磁绕组的供电方式。
直流电机的励磁方式不同时，其运行特性有很大差别。
他励直流发电机 直流发电机
并励直流发电机
自励直流发电机
串励直流发电机
复励直流发电机
1.他励直流发电机

U
+
I
Ia I

Uf
G +
Ia
If
•并励直流发电机

U
Ea
+
I
PM Ea I a
Ea U I a Ra

T1
T
+
n
Ia
Ia I I f
PM UI UI f I Ra
2 a
T0
If
rj
P2 p f pcu
式中, P2 UI — 直流发电机的输出功率；
p f UI f —直流电机的励磁损耗；
2 pCu I a Ra —电枢回路的铜耗。
•并励直流发电机
P 1 P M p0
PM P2 p f pcu
P 1P 2 pcu p f pm pFe pa
P2 p