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项目1 电动机的认识与维护
任务2 三相笼型异步电动机定子绕组首尾端判别与更换
1.3 直流电动机的机械特性
1.3.1生产机械的负载转矩特性
电力拖动系统的负载大体分为3种类型：
1、恒转矩负载：负载转矩TL的大小与转速n无关。
（1）反抗性负载转矩（摩擦转矩）：
方向改变，大小不变
（2）位能性负载：方向大小都不变
2、恒功率负载：负载功率PL不随n变化
3、通风机类负载：负载转矩与n2成正比
1.3.2 直流电动机的机械特性
令：
即：他励电动机的磁通
= 常数，转矩与电枢电流
成正比。
由以下公式
求得
U
Uf
Ia
M
+
_
+
_
If
他励
式中：
n= f (T) 特性曲线
n0
nN
TN
并励电动机在负载变化时， 转速 n 的变化不大—硬机械特性（自然特性）。
改变电枢电压和电枢回路串电阻可得人工特性曲线
n
0
T
n
降低电源电压时的机械特性
电枢串电阻时的机械特性
减弱磁通时的机械特性
1.3.3 他励(他励)电动机的调速
　　他励(并励)电动机与异步电动机相比，虽然结
构复杂，价格高，维护也不方便，但在调速性能上
由其独特的优点。
1. 调速均匀平滑，可以无级调速(注：异步机改
　 变极对数调速的方法叫有级调速)。
2. 调速范围大，调速比可达200 以上(调速比等
于最大转速和最小转速之比）,因此机械变速
所用的齿轮箱可大大简化。
主要优点：
由转速公式:
可见直流电机调速方法有三种。
可见：在U 一定的情况下，改变 可改变转速n 。
1 改变磁通调速
保持电枢电压U不变，改变励磁电流If (调R f)以改变磁通 。
由式
Rf If n
一般只采用减少励磁电流(减弱磁通)的方法调速, 即
改变磁通调速的方法：
减小磁通，n只能上调。
改变 时的机械特性如图。
TL
T
n
（ 减小）
R f
增
加

O
动画
调速过程:
直至T=TC达到新的平衡。
电压U保持一定,减小磁通 。　
Rf

E
Iａ
n
Ia
E
瞬间
T > TL
T
(1)调速平滑，可得到无级调速；但只能向上调，受
　 机械本身强度所限，n不能太高。
(2) 调速设备简单，经济，电流小，便于控制。
(3) 机械特性较硬，稳定性较好。
(4) 对专门生产的调磁电动机,其调速幅度可达3 ~ 4,
例如530~2120 r/min及310~1 240 r/min 。
减小 调速的特点：
(1) 若调速后Ia 保持不变，电动机在高速运转时其负载转矩必须减小。
(2) 这种调速方法只适用于恒功率调速(如用于切削机
　床)。
使用调磁调速时应注意：
2 改变电压调速
由转速公式知：
调电压U，n0变化，但斜率不变，所以调速特性是一组平行曲线。
n0"
n0'
电压降低
Tc
特性曲线
n0
n
T
0
改变电压调速的特点:
(1)工作时电压不允许超过UN ，而n U, 所以调速
只能向下调。
(2)机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳
定性好。
(3)均匀调节电枢电压，可得到平滑无级调速。
(4)调速幅度较大。
调速过程:
保持If 为额定,减小电枢电压。　
U
Ia
T
T = TC稳定
n
E
Ia
T
改变电压调速需要用电压可以调节的专用设备，投资费用较高。
近年来已普遍采用晶闸管整流电源对电动机进行调压和调磁，以改变它的转速。
（5）这种调速方法只适用于恒转矩调速
3 电枢回路串电阻调速
电枢中串入电阻,使 n 、 n0不变，即电机的特性曲线
变陡(斜率变大)，在相同力
矩下,n 。特性曲线如图。
Ra
n
n0
T
电枢回路串电阻调速需
在电枢中串入专用电阻，电阻增大则转速下降，
因此 n 只能下调。
特点：(1) 设备简单，操作方便。
(2)机械特性软，稳定性差。
(3)能量损耗大，只用于小型直流机。
Ra + R
电阻增大
（4）这种调速方法只适用于恒转矩调速
1、恒转矩调速：只能用于恒转矩负载调速，若用于恒功率负载，电机得不到充分利用。
1.3.4 调速方法与负载配合
2、恒转矩调速：只能用于恒功率负载调速，若用于恒转矩负载，电机的额定转矩与实际负载转矩大得多，造成浪费。

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