1、联系 QQ116555753729.4.4.3 调整特性调整特性是指保持发电机的端电压为长治，负载变化时励磁电流的调节规律，它表明当负载变化时，如何调节励磁电流，才能维持发电机的端电压不变，故又称为励磁电流调整特性29.4.5 并励直流发电机的自励条件和特性29.4.5.1 并励直流发电机的自励过程及条件自励：励磁绕阻并接于电枢绕组两端，由发电机本身的端电压提供励磁，而发电机的端电压有必须在有了励磁电流后才能产生，所以并励发电机由初始的 U=0 到正常运行时 U 为一定值，有一个自己建立电压的过程(自励过程).电机的主磁极通常总有剩磁存在。 原动机拖动转子旋转，电枢绕组切割剩磁场，产生一个不大
2、的剩磁感应电势。 这一电势加到励磁绕组将产生一个不大的励磁电流。 该励磁电流产生的磁势如果和剩磁同方向，将相互加强，会建立起稳定电压。 该励磁电流产生的磁势如果和剩磁反方向，将相互减弱，无法建立稳定电压。 可见励磁绕组的接线对建立电压很重要。稳定点：由动态方程可知，当(u0(if)-Rfif)=0 时，励磁电流和电压将达到稳定值。 建压临界电阻：场阻线与空载特性相切时对应的励磁回路电阻。 建压条件： 1 电机中要有剩磁2 励磁绕组与电枢绕组并接正确3 励磁回路电阻小于建压临界电阻29.4.5.2 并励发电机的特性并励直发的外特性曲线随 I 增大而下降的原因： （1）电枢电阻压降的存在；（2）电
3、枢反应的去磁作用； （3）励磁电流的进一步减少。由经曲线图可知外特性曲线形状仍然是端电压随负载电流的增大而下降，其原因（1）、（2）同他励直流发电机。这里比他励式多了第（3）个理由，因为励磁绕组和电枢绕组并联励磁绕组上的电压是由电枢绕组产生的，由于前两个原因，使得电枢电压下降，因而励磁电流又进一步减少。故并励式直流发电机的电压调整率比他励式大。29.4.6 复励直流发电机的特性1过复励 串励磁势的助磁作用较强，外特性曲线上翘； 2平复励 串励磁势的助磁作用恰好补偿电枢反应地去磁作用和电枢电阻的压降，在额定负载时的 ； 3复励 串励磁势的助磁作用较弱，外特性曲线微有下降；4减复励 串励磁势为减磁
4、作用，外特性曲线随负出电流的增加急剧下降。29.5 直流电动机的基本方程式和工作特性29.5.1 电动势平衡方程式式中 Ra仍与前面的方程定义相同电流方程改写为：在动态情况下，需要考虑回路中电感的作用。29.5.2 功率平衡方程式29.5.3 转矩平衡方程式29.5.4 直流电动机的工作特性29.5.4.1 并励电动机的工作特性2. 转矩特性 T M=f（I a）3效率特性 )(f29.5.4.2 串励电动机的工作特性29.5.4.3 复励电动机的工作特性积复励介于两者之间，差复励不稳定29.6 直流电动机的机械特性和电动机组稳定运行的条件29.61 直流电动机的机械特性串励电动机的机械特性为
5、双曲线，转速随转矩增加而下降的速度很快，称为软特性29.6.2 电动机组稳定运行的条件处于某一转速下运行的电力拖动系统，由于受到某种扰动，导致系统的转速发生变化而离开原来的平衡状态，如果系统能在新的条件下达到新的平衡状态，或者当扰动消失后系统回到原来的转速下继续运行，则系统是稳定的，否则系统是不稳定的。1.必要条件:电动机的机械特性与负载转矩特性有交点,即存在 。LemT2.充分条件:在交点 处满足 。 或者说，在交点的转速以上存在 ,在交点的转速以LemTdnTLem LemT下存在 29.7 直流电动机的起动、调速和制动29.7.1 直流电动机的起动1定义：电动机接到规定电源后，转速从零上
6、升到稳态转速的过程称为起动过程。这里分析稳态起动即 n=0,Ea=0 之瞬间，起动电流将很大。起动问题是评价电动机性能的重要方面之一。这是一个动态过程。但这里只介绍稳态情况，即在电动机接入电源瞬间，转子待转而未转动这一瞬间的状态。系统要求起动电流要小，起动转矩要大的原因是要保证电源供电质量和起动时间要短。2对电动机起动的要求（1）起动电流要小；（2）起动转矩要大；（3）起动设备要简单便可靠29.7.1.1 全压启动1直接起动（即全压起动）操作方法简便，不需任何起动设备，只需两个开关（励磁开关 Q1 和电枢开关 Q2 ）即可但起动时冲击电流很大，可达（1020）I N，从而冲击电源电压，影响同一
7、电源的其他设备正常运行。还对电机本身造成换向困难引起较大火花。故全压起动仅用于微小型电动机的起动。29.7.1.2 电枢电路串变阻器启动当电动机已有磁场时，给电枢电路加电源电压 U。触点 KM1、KM2 均断开，电枢串入了全部附加电阻 电枢回路总电阻为 。这时起动电流为 K12Ra1K12Rr1aK12UIRr321RsttaLIT2ITem0nbst1ncd2aRNgh32 e1stf329.7.1.3 降压启动优点：没有起动电阻，起动过程平滑，起动过程中能量损耗少。缺点：专用降压设备，成本较高。注：（1）并励（或他励）电动机起动时电枢回路的外串电阻 Rst 应置于最大阻值位置；(是为了限制
8、起动电流；)励磁回路的外串电阻 Rf 应置于最小阻值位置。（是为了限制起动电流；）（2）对串励直流电动机，不允许空载（或轻载）起动，否则起动后将造成“飞车“事故。29.7.2 直流电动机的调速29.7.2.1 改变励磁电流调速结论：磁场越弱，转速越高。因此电机运行时励磁回路不能开路。优点：由于在电流较小的励磁回路中进行调节，因而控制方便，能量损耗小，设备简单，调速平滑性好。弱磁升速后电枢电流增大，电动机的输入功率增大，但由于转速升高，输出功率也增大，电动机的效率基本不变，因此经济性是比较好。缺点：1）机械特性的斜率变大，特性变软；2）转速的升高受到电动机换向能力和机械强度的限制，升速范围不可能
9、很大，一般 D2；为了扩大调速范围，通常把降压和弱磁两种调速方法结合起来，在额定转速以上，采用弱磁调速，在额定转速以下采用降压 调速。29.7.2.2 改变串入点数回路中的电阻调速结论：带恒转矩负载时,串电阻越大,转速越低。优点：电枢串电阻调速设备简单，操作方便。缺点：1）由于电阻只能分段调节，所以调速的平滑性差；2）低速时特性曲线斜率大,静差率大,所以转速的相对稳定性差； 3）轻载时调速范围小，额定负载时调速范围一般为 D2；4）损耗大，效率低，不经济。对恒转矩负载，调速前、后因增通不变而使 Tem 和 Ia 不变，输入功率不变，输出功率却随转速的下降而下降，减少的部分被串联电阻消耗了。29.7.2.3 改变电枢端电压调速降压调速过程与电枢串电阻调速过程相似，调速过程中转速和电枢电流（或转矩）随时间变化的曲线也相似。优点：1）电源电压能够平滑调节，可实现无级调速。2）调速前后的机械特性的斜率不变，硬度较高，负载变化时稳定性好。3）无论轻载还是负载，调速范围相同，一般可达 D=2.512。4）电能损耗较小。缺点：需要一套电压可连续调节的直流电源
