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图2-1
他励直流电动机设计计划书
1直流电机简介
直流电机是人类最早发明的和应用的电动机的电枢电压U为常数，励磁电流If为常数，电枢回路电阻Ra+RQ为常数时，电动机产生的电磁转矩T与转速n之间的函数关系，即n=f(T)。他励直流电动机电路原理图如图2所示。

电枢感应电动势EaCen
电磁转矩TCtIa
电枢电路电压平■衡方程：UEaIaR
电动机转速特性方程：由电磁转矩方程可得到
UIaRnCe
TCt
,代入转速特性方程式中,
就得到电动机机械特性方程式:
n——Ce
TCeCT2
式中：RRaRo若U,,R均为常数，机械特性是一条向下倾斜的直线，。
nn0町(5-1)或nn0n
由式(1)可知，6越大，n越大，机械特性曲线越斜，称之为软特性；反之将6小、
n小的特性称硬特性。
6直流电机的铭牌数据和主要系列
每台直流电机的机座上都有一个铭牌，其上标有电机型号和各项额定值，用以表示电机的主要性能和使用条件，图6-1为某台直流电动机的铭牌。
直澈电动机
24^112/2-1
P聃密方式
井励
功率

励磁电压
J80V
电压
440V
一效率
81J90%
电流
15A
定撤
连续
转速
3000r/uJn
1温升
出盐号数
XXXX
r出厂日期
2001年10月
KXXK电机厂图6-1
1. 电机型号：型号表明电机的系歹0与主要特点。知道了电机的型号，便可从相关手册与资料中查出该电机的有关技术数据。
2. 额定功率PN:指电机在额定运行时的输出功率。
对发电机是指明输出电功率PN=UNIN对电动机是指明输出的机械功率PN=UNINt]N
3. 额定电压UN:指额定运行状况下，直流发电机的输出电压或直流电动机的输入电压。
4. 额定电流IN:指额定电压和额定负载时允许电机长期输人（电动机）或输出（发电机）的电流。
5. 额定转速nN:指电动机在额定电压和额定负载时的旋转速度。
6. 电动机额定效率7]N:指直流电动机额定输出功率PN与电动机额定输人功率P1=UNIN比值的白分数。
7固有机械特性与人为机械特性
当电枢上加额定电压、气隙每极磁通为额定磁通、电枢回路不申任何电阻时的机械特性称为他励直流电动机的固有机械特性。
人为地改变电动机的参数，如改变电压U、改变磁电流If（即改变磁通）、电枢回路申电阻所得到的机械特性称为人为机械特性。
电枢回路申电阻使斜率6增大，特性曲线变软，但理想空载转速不变，所以人为机械特性为一簇经过理想空载转速点的放射性直线，如图
变电压时的人为特性是一组平行直线，如上中图；弱磁时的人为特性如上右图。
固有
寸［人为■I
0'

8他励直流电动机串电阻起动
在实际中，如果能够做到适当选用各级起动电阻，那么申电阻起动由丁其起动设备简单、经济和可靠，同时可以做到平滑快速起动，因而得到广泛应用。但对丁不同类型和规格的直流电动机，对起动电阻的级数要求也不尽相同。
下面仅以直流他励电动机电枢回路申电阻起动为例说明起动过程。

如图8(a)所示，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，电枢申入了全部附加电阻RK1+RK2,电枢回路总电阻为Ral=ra+RK1+RK2。这是启动电流为
I1上一U—(8-1)Ral「aRK1RK2
与起动电流所对应的起动转矩为T1。对应丁由电阻所确定的人为机械特性如图8(b)中的曲线1所示。
(a)电路图(b)特性图
图8-1直流他励电动机分二级起动的电路和特性
根据电力拖动系统的基本运动方程式
(8-2)
EE%
式中T——电动机的电磁转矩；TL——由负载作用所产生的阻转矩；J电动机的转动惯量；
由丁起动转矩T1大丁负载转矩TL,电动机受到加速转矩的作用，转速由零逐渐上升，电动机开始起动。在图8(b)上，由a点沿曲线1上升，反电动势亦随之上升，电枢电流下降，电动机的转矩亦随之下降，加速转矩减小。上升到b点时，为保证一定的加速转矩，控制触点KM1闭合，切除一段起动电阻RK1。b点所对应的电枢电流I2称为切换电流，其对应的电动机的转矩T2称为切换转矩。切除R1后，电枢回路总电阻为Ra2=ra+R2。这时电动机对应丁由电阻