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1、1理解直流电动机电动势、电磁转矩和功率的概念。 2. 掌握直流电动机电压、转矩和功率平衡方程式。 3理解电枢反应的概念。,一、直流电动机的电动势,直流电动机运行时，电枢绕组元件在磁场中运动切割磁力线产生电动势，称为电枢电动势。 电枢电动势是指直流电动机正、负电刷之间的感应电动势，也就是每个支路里的感应电动势。 其表达式为：,电枢电动势的表达式表明： 1直流电动机的感应电动势与电动机结构Ce、气隙磁通和电动机转速n有关。当电动机制造好以后，与电动机结构有关的常数Ce不再变化，因此电枢电动势仅与气隙磁通和转速有关，改变转速和气隙磁通均可改变电枢电动势的大小。 2表达式既适用于直流电动机，也适用于直
2、流发电机。对直流发电机，Ea是电源电动势，向外供电，电流方向和电动势方向一致。对直流电动机， Ea是反电动势，与外加电源电流方向相反，用来与外加电压相平衡。,二、直流电动机的电磁转矩,无论是直流发电机或直流电动机在负载状态下工作时，电枢绕组中都有电流通过，因此在磁场中都将受到电磁力的作用，电磁力在电枢上产生的转矩称为电磁转矩，即,从上式可知： 1 制造好的直流电动机其电磁转矩仅与电枢电流Ia和气隙磁通中成正比。 2电磁转矩是由电源供给电动机的电能转换而来的，是电动机的驱动转矩。,三、直流电动机的电磁功率 一切能量形式的转换均遵守能量守恒原理，在直流电动机中也是一样。通过电磁转矩的传递，实现机械
3、能和电能的相互转换，通常把电磁转矩所传递的功率称为电磁功率。由力学知识可知，电动机的电磁功率为： P=T,四、电压、转矩和功率平衡方程式 1电压平衡方程 直流电动机与电源接通，当负载恒定时，直流电动机将以恒定的速度旋转，即电动机处于稳定运行状态。该状态下，电动机的电枢电动势、功率、转矩保持着平衡关系。 根据直流电动机他励、并励接线图的电路基本规律，可以写出他（并）励直流电动机的电路平衡方程式为： U=Ea+IaRa+2U 忽略电枢压降2U，则有 U=Ea+IaRa,2转矩平衡方程 根据牛顿力学定律，稳态运行时电动机应满足转矩平衡方程，即： T=T2+T0 并励直流电动机，输入电流I、电枢电流I
4、0和励磁电流If之间的关系为： I= I0+If,3功率平衡方程 （1）输入功率、电磁功率和铜损耗 （2）机械损耗、铁损耗、空载损耗和输出功率 P0= PFe+ P 电磁功率和输出功率的关系为： P=P2+ P0= P2+ PFe+ P,直流电动机功率流程图,P1=P+ PCu,五、电枢反应,主磁极磁场分布图 电枢磁场分布图 合成磁场分布图 直流电动机的电枢反应示意图,电枢磁场对主磁场的影响就叫做电枢反应。,直流电动机电枢反应结果是： （1）合成磁场发生畸变，物理中性线逆电枢转动方向转过了一个角度，使换向火花增大。 （2）主极磁通受到削弱，使电动机发出的电磁转矩有所减小。 因此，电枢反应对直流电动机是不利的，必须采取措施来减少电枢反应的影响。,
