文档介绍：定性与半定量分析学院:机械与电子工程学院专业:自动化班级: 1121501 班学号: 201120150161 姓名:于鹏飞 2013 年12月6日定性与半定量分析是在物理和生活中常用的两种常用的方法,在各个专业领域都蕴含着这种分析方法的巧妙, 我所涉及的是自动化专业,就以其中一门专业作为联系。他励直流电机的定性分析: 我们知道, 电动机的机械特性是指电动机的转速n 与电磁转矩Tem 之间的关系,即 n=f(T em) 。当他励直流电动机的电源电压 U d=U N、磁通Φ=Φ N、电枢回路中没有附加电阻(即R e=0) 时, 电动机的机械特性称为固有机械特性。一、电枢中的感应电动势电枢通入电流后,产生电磁转矩,使电机在磁场中转动起来。通电线圈在磁场中转动,又会在线圈中产生感应电动势(用 E 表示) 根据右手定则知,E 和原通入的电流方向相反, 其大小为: Ea=Ce Фn( Ce :与电机结构有关的常数; ?:磁通; n :电动机转速) 单位: ?(韦伯),n (转/ 每分),E (伏) 二、电枢绕组中电压的平衡关系因为 E 与通入的电流方向相反,所以叫反电势。所以有: U=Ea+IaRa (U :外加电压, Ra: 绕组电阻) 三、电磁转矩由左手定则, 通电线圈在磁场的作用下, 产生一个转矩使线圈逆时针旋转。这个转矩为: Tem=C TФ Ia(C T: 与线圈的结构有关的常数(与线圈大小, 磁极的对数等有关), ?: 线圈所处位置的磁通, Ia: 电枢绕组中的电流)。单位: ?(韦伯), Ia (安培),T (牛顿?米) 为了方便起见, 将电势, 转矩的基本关系式以及电势平衡方程式重新列出如下: Ea=Ce Фn (1-1) Tem=C TФ Ia (1-2) U=Ea+IaRa (1-3) 将( 1-2 )式代入上式并考虑机械特性的定义,便可以得到他励直流电动机的机械特性表达式为 n =n 0–β Tem 其中β为直线的斜率, n0 为理想空载转速。实际工作时, 由于有空载损耗,电机的 T 不会为 0 。根据 n-T 公式画出特性曲线 O Tem n 0当T ?时n ?, 但由于他励电动机的电枢电阻 Ra 很小, 所以在负载变化时,转速 n 的变化不大,属硬机械特性。他励直流电机的半定量分析: 在日常生活中, 我们可能会使用电动机在不同的场合中, 比如拖动位能性负载时, 希望速度不能太快, 否则会不稳定, 给使用者带来 em 2NTe aNe RC Un????安全隐患; 或者在拖动反抗性负载时, 我们期望电动机在不影响速度的情况下拖动较大的负载等等各种情况于是我们需要将他励电动机的固有机械特性改变一下,即人为机械特性。但是由于定性分析只是给出我们电机的性质, 此时我们不能直接的运用性质使电机投入生产过程中,这就给使用者带来很大的不变, 为了使电机更好的灵活运用, 我们可以使用半定型分析法解决这个问题。在他励直流电机运行时, 为了简单、迅速、经济性的得到人为机械特性,我们通常不采用定量分析,而是采用半定量分析。从固有机械特性的方程得知, 我们可以改变Ф、 Ra、U 来改变电机的转速特性, 即人为机械特性: 1、 If