直流電動機的機械特性分固有機械特性和人為機械特性兩種。
當直流電動機拖動生產機械運轉時,作為輸出機械功率的電動機,其主要特性表現在轉速和轉矩的關係上,即機械特性 n = f(T)。特性方程為
(r/min)
由於電磁轉矩 ,故可得用電流表示的機械特性方程為
(r/min)
1.固有機械特性
當電樞電路中沒有串入附加電阻,電動機的工作電壓和磁通均為額定值時的機械特性,稱為固有機械特性。
2.人為機械特性
人為改變電路引數或電源引數而得到的機械特性稱為人為機械特性。人為機械特性可分為三種情況:
(1)電樞迴路中串入電阻的機械特性 電源電壓和磁通均為額定值,在電樞迴路中串入一定的附加電阻RC。
(2)改變電源電壓的機械特性 電樞電路中沒有串入附加電阻,磁通為額定值,僅改變電源電壓(一般為降低電壓)。
(3)減弱磁通的機械特性 電源電壓為額定值,電樞迴路中沒有串入附加電阻,僅在勵磁迴路中串入附加電阻Rf,使磁通 減弱。
3.直流電動機的執行狀態
直流電動機的執行狀態分為電動執行狀態和制動執行狀態兩種:
(1)直流電動機的電動執行狀態 其特點是電動機產生的電磁轉矩T與轉速n 的方向相同,電磁轉矩對電動機的執行為拖動轉矩。
(2)直流電動機的制動執行狀態 其特點是電動機產生的電磁轉矩T與轉速n的方向相反,電磁轉矩對電動機的執行為制動轉矩。直流電動機的制動狀態可以用三種方法來實現,即再生制動、能耗制動及反接制動。
①再生制動 電動機處於電動狀態執行中,由於某種外加因素,使電動機的轉速n 超過理想空載n0,此時磁場極性未變,Ea>U,電樞電流反向,電動機產生的電磁轉矩T與轉速n 方向相反,成為制動轉矩,對電動機的轉動起制動作用。這時生產機械拖動電動機發電,把機械能轉換為電能,向電網饋送。
②能耗制動 當電動機具有較高轉速時,將電樞脫離電源,而與電阻R1串聯起來,形成閉合迴路,勵磁繞組仍接在電源上。此時電動機所產生的電磁轉矩T與轉速n方向相反,成為制動轉矩,對電動機的轉動起制動作用。這時電動機由生產機械拖動而發電,將生產機械所儲藏的動能轉換為電能,輸送到電樞迴路的電阻上,再轉化成熱能消耗掉,直至電動機完全停止。
③反接制動 反接制動可分為兩種,一種是倒拉反接制動,用於位能性負載,另一種是電源反接制動,一般用於反抗性負載。
(a)倒拉反接制動 在起重灌置中,電動機在電動狀態下提升重物若在電樞電路中串入較大的電阻,使電動機轉入人為機械特性執行,此時電動機的電磁轉矩小於負載轉矩,電動機便在負載轉矩作用下被倒拉而反轉,下放重物。電動機產生的電磁轉矩T 與轉速n的方向相反,成為制動轉矩,對電動機的轉動起制動作用,穩定下放重物。
(b)電源反接制動 為了使工作機械迅速停車或反轉,在電動機正向“執行”時,突然改變電樞兩端接線(既改變電樞兩端電壓極性),由於慣性,電動機仍按原來方向旋轉,而電磁轉矩則改變了方向,與轉速方向相反,反抗電動機的轉動,成為制動轉矩,電動機的轉速迅速地下降,直到n=0。在轉速接近於零時,若不及時將電動機電源切斷,電動機便會反向起動而反轉。
直流電動機的機械特性分固有機械特性和人為機械特性兩種。
當直流電動機拖動生產機械運轉時,作為輸出機械功率的電動機,其主要特性表現在轉速和轉矩的關係上,即機械特性 n = f(T)。特性方程為
(r/min)
由於電磁轉矩 ,故可得用電流表示的機械特性方程為
(r/min)
1.固有機械特性
當電樞電路中沒有串入附加電阻,電動機的工作電壓和磁通均為額定值時的機械特性,稱為固有機械特性。
2.人為機械特性
人為改變電路引數或電源引數而得到的機械特性稱為人為機械特性。人為機械特性可分為三種情況:
(1)電樞迴路中串入電阻的機械特性 電源電壓和磁通均為額定值,在電樞迴路中串入一定的附加電阻RC。
(2)改變電源電壓的機械特性 電樞電路中沒有串入附加電阻,磁通為額定值,僅改變電源電壓(一般為降低電壓)。
(3)減弱磁通的機械特性 電源電壓為額定值,電樞迴路中沒有串入附加電阻,僅在勵磁迴路中串入附加電阻Rf,使磁通 減弱。
3.直流電動機的執行狀態
直流電動機的執行狀態分為電動執行狀態和制動執行狀態兩種:
(1)直流電動機的電動執行狀態 其特點是電動機產生的電磁轉矩T與轉速n 的方向相同,電磁轉矩對電動機的執行為拖動轉矩。
(2)直流電動機的制動執行狀態 其特點是電動機產生的電磁轉矩T與轉速n的方向相反,電磁轉矩對電動機的執行為制動轉矩。直流電動機的制動狀態可以用三種方法來實現,即再生制動、能耗制動及反接制動。
①再生制動 電動機處於電動狀態執行中,由於某種外加因素,使電動機的轉速n 超過理想空載n0,此時磁場極性未變,Ea>U,電樞電流反向,電動機產生的電磁轉矩T與轉速n 方向相反,成為制動轉矩,對電動機的轉動起制動作用。這時生產機械拖動電動機發電,把機械能轉換為電能,向電網饋送。
②能耗制動 當電動機具有較高轉速時,將電樞脫離電源,而與電阻R1串聯起來,形成閉合迴路,勵磁繞組仍接在電源上。此時電動機所產生的電磁轉矩T與轉速n方向相反,成為制動轉矩,對電動機的轉動起制動作用。這時電動機由生產機械拖動而發電,將生產機械所儲藏的動能轉換為電能,輸送到電樞迴路的電阻上,再轉化成熱能消耗掉,直至電動機完全停止。
③反接制動 反接制動可分為兩種,一種是倒拉反接制動,用於位能性負載,另一種是電源反接制動,一般用於反抗性負載。
(a)倒拉反接制動 在起重灌置中,電動機在電動狀態下提升重物若在電樞電路中串入較大的電阻,使電動機轉入人為機械特性執行,此時電動機的電磁轉矩小於負載轉矩,電動機便在負載轉矩作用下被倒拉而反轉,下放重物。電動機產生的電磁轉矩T 與轉速n的方向相反,成為制動轉矩,對電動機的轉動起制動作用,穩定下放重物。
(b)電源反接制動 為了使工作機械迅速停車或反轉,在電動機正向“執行”時,突然改變電樞兩端接線(既改變電樞兩端電壓極性),由於慣性,電動機仍按原來方向旋轉,而電磁轉矩則改變了方向,與轉速方向相反,反抗電動機的轉動,成為制動轉矩,電動機的轉速迅速地下降,直到n=0。在轉速接近於零時,若不及時將電動機電源切斷,電動機便會反向起動而反轉。