1、電電 機機 原原 理理 及及 拖拖 動動主講人：方主講人：方 煒煒安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院第一章第一章 直流電機原理直流電機原理直流電機的用途、結構及基本工作原理直流電機的用途、結構及基本工作原理1直流電機的空載磁場直流電機的空載磁場直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組234直流電動機、發電機及直流電機的換向直流電動機、發電機及直流電機的換向56直流電機的電樞反應直流電機的電樞反應直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院 直流電機可分為直流電機可分為

2、直流發電機直流發電機和和直流電動機直流電動機兩大類。將機械能轉化為電能的直流電機兩大類。將機械能轉化為電能的直流電機是直流發電機，將電能轉化為機械能的直是直流發電機，將電能轉化為機械能的直流電機是直流電動機。直流電機具有良好流電機是直流電動機。直流電機具有良好的調速性能、較大的起動轉矩和過載能力，的調速性能、較大的起動轉矩和過載能力，一般應用于對起動和調速要求較高的場合。一般應用于對起動和調速要求較高的場合。另外，結構復雜、成本較高、維護較困難另外，結構復雜、成本較高、維護較困難是直流電機的不足之處。是直流電機的不足之處。1.1 直流電機的工作原理與結構直流電機的工作原理與結構安徽工業大學安徽

3、工業大學 電氣信息學院電氣信息學院 N、S為一對固定的為一對固定的磁極，稱為直流電機磁極，稱為直流電機的的定子定子。ab,cd是固定是固定在可旋轉鐵質圓柱體在可旋轉鐵質圓柱體上的線圈，線圈連同上的線圈，線圈連同鐵質圓柱體是直流電鐵質圓柱體是直流電機可轉動的部分，稱機可轉動的部分，稱為直流電機的為直流電機的轉子轉子（或（或電樞電樞）。）。圖圖1.1直流發電機的工作原理模型直流發電機的工作原理模型 1.1.1 直流發電機的工作原理與結構直流發電機的工作原理與結構安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院 線圈的末端線圈的末端a、d聯聯結到兩個相互絕緣并結到兩個相互絕緣并可以隨線圈一同轉動可

4、以隨線圈一同轉動的導電片上，該導電的導電片上，該導電片稱為片稱為換向片換向片。轉子。轉子線圈與外電路的聯結線圈與外電路的聯結是通過放置在換向片是通過放置在換向片上固定不動的電刷進上固定不動的電刷進行的。在定子與轉子行的。在定子與轉子間有間隙存在，稱為間有間隙存在，稱為氣隙氣隙。圖圖1.1直流發電機的工作原理模型直流發電機的工作原理模型 1.1.1 直流發電機的工作原理與結構直流發電機的工作原理與結構安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院圖圖1.1直流發電機的工作原理模型直流發電機的工作原理模型 1.1.1 直流發電機的工作原理與結構直流發電機的工作原理與結構 當有原動機拖動轉子以當

5、有原動機拖動轉子以一定的轉速逆時針旋轉時，一定的轉速逆時針旋轉時，根據電磁感應定律可知，根據電磁感應定律可知，在線圈在線圈ab,cdab,cd中將產生感應中將產生感應電動勢。電動勢。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院 導體中感應電動勢導體中感應電動勢的方向可用的方向可用右手定則右手定則確定。在逆時針旋轉確定。在逆時針旋轉情況下，導體情況下，導體abab在在N N極極下，感應電動勢的極下，感應電動勢的極性為性為a a點高電位，點高電位，b b點點低電位；導體低電位；導體cdcd則在則在S S極下，感應電動勢的極下，感應電動勢的極性為極性為c c點高電位，點高電位，d d點低電位，

6、在此狀態點低電位，在此狀態下電刷下電刷A A的極性為的極性為正正，電刷電刷B B的極性為的極性為負負。圖圖1.1直流發電機的工作原理模型直流發電機的工作原理模型 1.1.1 直流發電機的工作原理與結構直流發電機的工作原理與結構安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院 當線圈旋轉當線圈旋轉180180后，導體后，導體abab在在S S極下，極下，導體導體cdcd則在則在N N極下，此極下，此時導體中的感應電動時導體中的感應電動勢方向已改變，但由勢方向已改變，但由于原來與電刷于原來與電刷A A接觸的接觸的換向片已經與電刷換向片已經與電刷B B接接觸，而與電刷觸，而與電刷B B接觸的接觸的

7、換向片同時換到與電換向片同時換到與電刷刷A A接觸，因此電刷接觸，因此電刷A A的極性仍為的極性仍為正正，電刷，電刷B B的極性仍為負。的極性仍為負。圖圖1.1直流發電機的工作原理模型直流發電機的工作原理模型 1.1.1 直流發電機的工作原理與結構直流發電機的工作原理與結構安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.1 直流發電機的工作原理與結構直流發電機的工作原理與結構圖圖1.2直流發電機的工作原理模型直流發電機的工作原理模型 可以看出，和電刷可以看出，和電刷A接觸的導體總是位于接觸的導體總是位于N極下，和電刷極下，和電刷B接觸的導體總是位于接觸的導體總是位于S極下，因此電刷極

8、下，因此電刷A的極性總為正，的極性總為正，而電刷而電刷B的極性總為負，使電刷獲得直流電動勢。的極性總為負，使電刷獲得直流電動勢。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院圖圖1.3直流電動機的工作原理模型直流電動機的工作原理模型 1.1.2 直流電動機的工作原理與結構直流電動機的工作原理與結構 電刷電刷A A、B B接直流電源，接直流電源，此時電樞線圈中有電流流此時電樞線圈中有電流流過，線圈邊過，線圈邊abab,cdcd在磁場中在磁場中受到電磁力作用。受到電磁力作用。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院圖圖1.3直流電動機的工作原理模型直流電動機的工作原理模型 1.1.2

9、 直流電動機的工作原理與結構直流電動機的工作原理與結構 導體受力方向由左手導體受力方向由左手定則確定。位于定則確定。位于N N極下極下的導體的導體abab受力方向為從受力方向為從右向右向左左，而位于，而位于S S極下極下的導體的導體cdcd受力方向從左受力方向從左到到右右。導體所受電磁力。導體所受電磁力對軸產生一轉矩，這種對軸產生一轉矩，這種由于電磁作用產生的轉由于電磁作用產生的轉矩稱為矩稱為電磁轉矩電磁轉矩，電磁，電磁轉矩的方向為逆時針。轉矩的方向為逆時針。當電磁轉矩大于阻力矩當電磁轉矩大于阻力矩時，線圈按逆時針方向時，線圈按逆時針方向旋轉。旋轉。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信

10、息學院圖圖1.3直流電動機的工作原理模型直流電動機的工作原理模型 1.1.2 直流電動機的工作原理與結構直流電動機的工作原理與結構 當線圈旋轉當線圈旋轉180180后，后，原位于原位于S S極下的導體極下的導體cdcd轉到轉到N N極下，其受力方極下，其受力方向變為向變為從右向左從右向左；而原；而原位于位于N N極下的導體極下的導體abab轉轉到到S S極下，導體極下，導體abab受力受力方向變為方向變為從左向右從左向右，該，該轉矩的方向仍為逆時針轉矩的方向仍為逆時針方向，線圈在此轉矩作方向，線圈在此轉矩作用下繼續按逆時針方向用下繼續按逆時針方向旋轉。旋轉。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學

11、院電氣信息學院圖圖1.4直流電動機的工作模型直流電動機的工作模型 1.1.2 直流電動機的工作原理與結構直流電動機的工作原理與結構 雖然導體中流通的電流為交變的，但雖然導體中流通的電流為交變的，但N N極下的導體受力極下的導體受力方向和方向和S S極下導體的受力方向并未發生變化，電動機在此極下導體的受力方向并未發生變化，電動機在此方向不變的轉矩作用下轉動方向不變的轉矩作用下轉動。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院總結：總結：v 實際上直流電機的電樞是根據具體應用情況需要有多個線實際上直流電機的電樞是根據具體應用情況需要有多個線圈。線圈分布于電樞表面的不同位置上，并按照一定的規圈

12、。線圈分布于電樞表面的不同位置上，并按照一定的規定聯結起來，構成直流電機的電樞繞組。磁極也是根據需定聯結起來，構成直流電機的電樞繞組。磁極也是根據需要要,N,N、S S極交替放置多對。極交替放置多對。v 任何一臺電機既可以作為發電機運行，也可以作為電動機任何一臺電機既可以作為發電機運行，也可以作為電動機運行，這一性質稱為電機的運行，這一性質稱為電機的可逆原理可逆原理。電機的可逆原理不。電機的可逆原理不僅適用于直流電機，也適用于交流電機。電機的實際運行僅適用于直流電機，也適用于交流電機。電機的實際運行方式由外施條件決定，如果電機轉子輸入機械能，而電樞方式由外施條件決定，如果電機轉子輸入機械能，而

13、電樞繞組輸出電能，電機作為發電機運行；如果在電樞繞組中繞組輸出電能，電機作為發電機運行；如果在電樞繞組中輸入電能，轉子輸出機械能，則電機作為電動機運行。輸入電能，轉子輸出機械能，則電機作為電動機運行。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.3 直流電機的結構直流電機的結構 直流電動機和直流直流電動機和直流發電機的結構基本發電機的結構基本是相同的，即都有是相同的，即都有可旋轉部分和靜止可旋轉部分和靜止部分。可旋轉部分部分。可旋轉部分稱為轉子，靜止部稱為轉子，靜止部分稱為定子，在定分稱為定子，在定子和轉子之間存在子和轉子之間存在著氣隙。著氣隙。圖圖1.5小型直流電動機的結構小型直

14、流電動機的結構安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.3 直流電機的結構直流電機的結構定子定子定子定子 定子的作用，在電定子的作用，在電磁方面是磁方面是產生磁場產生磁場和和構成磁路構成磁路，在機，在機械方面是整個電機械方面是整個電機的的支撐支撐。定子由磁。定子由磁極、機座、換向極、極、機座、換向極、電刷裝置、端蓋和電刷裝置、端蓋和軸承等組成。軸承等組成。 圖圖1.6 直流電機剖面直流電機剖面 1電樞繞組；電樞繞組；2電樞鐵芯；電樞鐵芯；3機座；機座；4主磁極鐵芯；主磁極鐵芯；5勵磁繞組；勵磁繞組；6換向繞組；換向繞組；7換向極鐵芯；換向極鐵芯；8主磁極極靴；主磁極極靴；9機座

15、底腳機座底腳安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.3 直流電機的結構直流電機的結構定子定子主磁極主磁極 主磁極的作用是在定子與轉主磁極的作用是在定子與轉子之間的氣隙中建立磁場。子之間的氣隙中建立磁場。主磁極由主磁極鐵芯和放置主磁極由主磁極鐵芯和放置在鐵芯上的勵磁繞組構成。在鐵芯上的勵磁繞組構成。主磁極鐵芯分成極身和極靴主磁極鐵芯分成極身和極靴兩部分，極靴的作用是使氣兩部分，極靴的作用是使氣隙磁通密度的空間分布均勻隙磁通密度的空間分布均勻并減小氣隙磁阻，同時極靴并減小氣隙磁阻，同時極靴對勵磁繞組也起支撐作用。對勵磁繞組也起支撐作用。為減小渦流損耗，主磁極鐵為減小渦流損耗，主磁

16、極鐵芯是用芯是用1.01.5 mm厚的低碳厚的低碳鋼板沖成一定形狀，用鉚釘鋼板沖成一定形狀，用鉚釘把沖片鉚緊，然后再固定在把沖片鉚緊，然后再固定在機座上。主磁極上的線圈是機座上。主磁極上的線圈是用來產生主磁通的，稱為勵用來產生主磁通的，稱為勵磁繞組。磁繞組。 圖圖1.7 直流電機主磁極的結構直流電機主磁極的結構 1機座；機座；2主磁極鐵芯；主磁極鐵芯；3勵磁繞組勵磁繞組安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.3 直流電機的結構直流電機的結構定子定子換向極換向極 換向極安裝在相鄰的兩個主換向極安裝在相鄰的兩個主磁極之間，固定在機座上，磁極之間，固定在機座上，用來改善直流電機的換

17、向，用來改善直流電機的換向，消除或減小電刷與換向器之消除或減小電刷與換向器之間的火花。換向極是由換向間的火花。換向極是由換向極鐵芯和換向極繞組組成。極鐵芯和換向極繞組組成。換向極鐵芯可根據要求用整換向極鐵芯可根據要求用整塊鋼制成，也可用塊鋼制成，也可用1.01.5 mm厚的鋼板疊成，所有的換厚的鋼板疊成，所有的換向極線圈串聯后稱為換向極向極線圈串聯后稱為換向極繞組，換向極繞組與電樞繞繞組，換向極繞組與電樞繞組串聯。換向極繞組數目一組串聯。換向極繞組數目一般與主磁極數目相同。般與主磁極數目相同。 圖圖1.8 直流電動機換向極結構直流電動機換向極結構1換向極鐵芯；換向極鐵芯；2換向極繞組換向極繞組

18、安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.3 直流電機的結構直流電機的結構定子定子機座機座 機座直流電機的機座有兩種形式：機座直流電機的機座有兩種形式：(1)整體機座。整體機座是用導磁性能較好的鑄鋼材料整體機座。整體機座是用導磁性能較好的鑄鋼材料制成的，該種機座能同時起到導磁和機械支撐的作制成的，該種機座能同時起到導磁和機械支撐的作用。由于機座起導磁作用，因此機座是主磁路的一用。由于機座起導磁作用，因此機座是主磁路的一部分，稱為定子鐵軛。主磁極、換向極及端蓋均固部分，稱為定子鐵軛。主磁極、換向極及端蓋均固定在機座上，因此，機座起到了支撐的作用。一般定在機座上，因此，機座起到了支

19、撐的作用。一般直流電機均采用整體機座。直流電機均采用整體機座。(2)疊片機座。疊片機座是用薄鋼沖片疊壓成定子鐵軛，疊片機座。疊片機座是用薄鋼沖片疊壓成定子鐵軛，再把定子鐵軛固定在一個專門起支撐作用的機座里，再把定子鐵軛固定在一個專門起支撐作用的機座里，這樣定子鐵軛和機座是分開的，機座只起支撐作用，這樣定子鐵軛和機座是分開的，機座只起支撐作用，可用普通鋼板制成。疊片機座主要用于主磁通變化可用普通鋼板制成。疊片機座主要用于主磁通變化快、調速范圍較高的場合。快、調速范圍較高的場合。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.3 直流電機的結構直流電機的結構定子定子電刷電刷 電刷裝置的作

20、用是通過電刷電刷裝置的作用是通過電刷和旋轉的換向器表面的滑動和旋轉的換向器表面的滑動接觸，把轉動的電樞繞組與接觸，把轉動的電樞繞組與外電路聯結起來，并與換向外電路聯結起來，并與換向器配合，起到整流或逆變的器配合，起到整流或逆變的作用。電刷裝置一般由電刷、作用。電刷裝置一般由電刷、刷握、刷桿座和壓緊彈簧組刷握、刷桿座和壓緊彈簧組成成 圖圖1.9 電刷的結構電刷的結構1刷握；刷握；2電刷；電刷；3壓緊彈壓緊彈簧；簧；4銅絲辮銅絲辮 安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.3 直流電機的結構直流電機的結構轉子轉子轉子轉子 轉子又稱轉子又稱電樞電樞，是電機的轉，是電機的轉動部分，是用

21、來產生感應電動部分，是用來產生感應電動勢和電磁轉矩，從而實現動勢和電磁轉矩，從而實現機電能量轉換的關鍵部分。機電能量轉換的關鍵部分。它包括電樞鐵芯、換向器、它包括電樞鐵芯、換向器、電機轉軸、電樞繞組、軸承電機轉軸、電樞繞組、軸承和風扇等。和風扇等。圖圖1.10 直流電機轉子橫截面圖直流電機轉子橫截面圖電樞槽電樞槽電樞繞組電樞繞組電樞齒電樞齒電樞磁軛電樞磁軛安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.3 直流電機的結構直流電機的結構轉子轉子電樞鐵芯電樞鐵芯 電樞鐵芯是主磁路的一部電樞鐵芯是主磁路的一部分，同時用來嵌放電樞分，同時用來嵌放電樞繞組。當電機旋轉時，繞組。當電機旋轉時，為

22、減小電樞鐵芯中的磁為減小電樞鐵芯中的磁通變化引起的磁滯損耗通變化引起的磁滯損耗和渦流損耗，電樞鐵芯和渦流損耗，電樞鐵芯用涂有絕緣漆的用涂有絕緣漆的0.5 mm厚的硅鋼片疊成。電樞厚的硅鋼片疊成。電樞鐵芯沖片上沖有放置電鐵芯沖片上沖有放置電樞繞組的電樞槽、軸孔樞繞組的電樞槽、軸孔和通風口和通風口圖圖1.11 電樞沖片形狀電樞沖片形狀1齒；齒；2槽；槽；3軸向通風孔軸向通風孔安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.3 直流電機的結構直流電機的結構轉子轉子換向器換向器 換向器又稱整流子。對換向器又稱整流子。對于發電機，換向器的作于發電機，換向器的作用是把電樞繞組中的交用是把電樞繞組

23、中的交變電動勢轉變為直流電變電動勢轉變為直流電動勢向外部輸出直流電動勢向外部輸出直流電壓；對于電動機，它是壓；對于電動機，它是把外界供給的直流電流把外界供給的直流電流轉變為繞組中的交變電轉變為繞組中的交變電流以使電機旋轉。換向流以使電機旋轉。換向器是由換向片組合而成器是由換向片組合而成的，是直流機的關鍵部的，是直流機的關鍵部件，也是最薄弱的部分件，也是最薄弱的部分圖圖1.11 換向器結構換向器結構1V形套筒；形套筒；2云母片；云母片；3換向片；換向片；4聯結片聯結片安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.4 直流電機的銘牌數據直流電機的銘牌數據v表征電機額定運行情況的各種數據

24、稱為表征電機額定運行情況的各種數據稱為額定值額定值。額定值一般標注在電機的銘牌上，所以又稱為銘額定值一般標注在電機的銘牌上，所以又稱為銘牌數據。它是牌數據。它是正確合理正確合理使用電機的依據。銘牌數使用電機的依據。銘牌數據主要包括電機型號、額定功率、額定電壓、額據主要包括電機型號、額定功率、額定電壓、額定電流、額定轉速和額定勵磁電流及勵磁方式等，定電流、額定轉速和額定勵磁電流及勵磁方式等，此外還有電機的出廠數據，如出廠編號、出廠日此外還有電機的出廠數據，如出廠編號、出廠日期等。期等。 在選擇電機時，應根據負載的要求，盡可能使在選擇電機時，應根據負載的要求，盡可能使電機運行在額定值附近電機運行在

25、額定值附近安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.4 直流電機的銘牌數據直流電機的銘牌數據v國產電機型號一般采用大寫的漢語拼音字母和阿國產電機型號一般采用大寫的漢語拼音字母和阿拉伯數字表示，其格式為：第一部分用大寫的拼拉伯數字表示，其格式為：第一部分用大寫的拼音表示產品代號，第二部分用阿拉伯數字表示設音表示產品代號，第二部分用阿拉伯數字表示設計序號，第三部分用阿拉伯數字表示機座代號，計序號，第三部分用阿拉伯數字表示機座代號，第四部分用阿拉伯數字表示電樞鐵芯長度代號。第四部分用阿拉伯數字表示電樞鐵芯長度代號。 如如Z292中的中的Z表示一般用途直流電機；表示一般用途直流電機；2

26、表示設計序號，表示設計序號，第二次改型設計；第二次改型設計；9表示機座代號；表示機座代號；2表示電樞鐵芯長度代表示電樞鐵芯長度代號。號。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.4 直流電機的銘牌數據直流電機的銘牌數據v額定功率額定功率PN是指在額定條件下電機所能供給的功是指在額定條件下電機所能供給的功率。對于電動機，額定功率是指電動機軸上輸出率。對于電動機，額定功率是指電動機軸上輸出的最大機械功率；對于發電機，額定功率是指電的最大機械功率；對于發電機，額定功率是指電刷間輸出的最大電功率。額定功率的單位為刷間輸出的最大電功率。額定功率的單位為kW。v額定電壓額定電壓UN是指額定

27、工作條件下電機出線端的平是指額定工作條件下電機出線端的平均電壓。對于電動機，額定電壓是指輸入額定電均電壓。對于電動機，額定電壓是指輸入額定電壓；對于發電機，額定電壓是指輸出額定電壓。壓；對于發電機，額定電壓是指輸出額定電壓。額定電壓的單位為額定電壓的單位為V。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.4 直流電機的銘牌數據直流電機的銘牌數據v額定電流額定電流IN是指電機在額定電壓下，運行于額定是指電機在額定電壓下，運行于額定功率時對應的電流值。額定電流的單位為功率時對應的電流值。額定電流的單位為A 。v額定功率、額定電壓和額定電流的關系為：額定功率、額定電壓和額定電流的關系為：

28、 發電機：發電機： 電動機：電動機：kWIUPNNN310kWIUPNNNN310安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.4 直流電機的銘牌數據直流電機的銘牌數據v額定轉速額定轉速nN是指對應于額定電流、額定電壓，電是指對應于額定電流、額定電壓，電機運行于額定功率時所對應的轉速。額定轉速的機運行于額定功率時所對應的轉速。額定轉速的單位為單位為 r/min。v額定勵磁電流額定勵磁電流IfN 是指對應于額定電壓、額定電流、是指對應于額定電壓、額定電流、額定轉速及額定功率時的勵磁電流。額定勵磁電額定轉速及額定功率時的勵磁電流。額定勵磁電流的單位為流的單位為A。v勵磁方式是指直流電機

29、的勵磁線圈與其電樞線圈勵磁方式是指直流電機的勵磁線圈與其電樞線圈的聯結方式。根據電樞線圈與勵磁線圈的聯結方的聯結方式。根據電樞線圈與勵磁線圈的聯結方式不同，直流電機勵磁有并勵、串勵、他勵和復式不同，直流電機勵磁有并勵、串勵、他勵和復勵等方式。勵等方式。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.2 直流電機的空載磁場直流電機的空載磁場 由直流電機的基本工作原理可知，電樞旋轉切由直流電機的基本工作原理可知，電樞旋轉切割氣隙中的磁力線而感應割氣隙中的磁力線而感應電動勢電動勢( (發電機發電機) )，電，電樞電流與氣隙中的磁場相互作用而產生樞電流與氣隙中的磁場相互作用而產生電磁轉電磁轉矩矩

30、( (電動機電動機) )，因而，因而氣隙磁場氣隙磁場是電機進行機電能是電機進行機電能量轉換的媒介。直流電機的氣隙磁場是在主磁量轉換的媒介。直流電機的氣隙磁場是在主磁極的勵磁繞組中通以直流電流建立的。極的勵磁繞組中通以直流電流建立的。 所以直流電機有兩種基本繞組，即所以直流電機有兩種基本繞組，即勵磁繞組勵磁繞組和和電樞電樞繞組繞組。勵磁繞組和電樞繞組之間的聯結方式稱為勵磁方。勵磁繞組和電樞繞組之間的聯結方式稱為勵磁方式。勵磁方式不同，電機的運行特性有很大的差異式。勵磁方式不同，電機的運行特性有很大的差異。直直流電機的勵磁方式可分為他勵、并勵、串勵和復勵四類。流電機的勵磁方式可分為他勵、并勵、串勵

31、和復勵四類。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.2 直流電機的空載磁場直流電機的空載磁場 直流電機空載運行時，電樞電流為零。這時的直流電機空載運行時，電樞電流為零。這時的氣隙磁場是由勵磁電流氣隙磁場是由勵磁電流I If f通過勵磁繞組產生的磁通過勵磁繞組產生的磁動勢動勢F Ff f所建立。所以，直流電機空載時的氣隙磁所建立。所以，直流電機空載時的氣隙磁場又稱勵磁磁場。場又稱勵磁磁場。 1直流電機的空載磁場直流電機的空載磁場安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.2 直流電機的空載磁場直流電機的空載磁場 絕大部分的磁通絕大部分的磁通是從是從N N極出來，經過極出來

32、，經過氣隙進入電樞的齒氣隙進入電樞的齒槽，再經過電樞的槽，再經過電樞的鐵軛到電樞的另一鐵軛到電樞的另一邊齒槽，又通過氣邊齒槽，又通過氣隙進入隙進入S S極，通過定極，通過定子鐵軛回到子鐵軛回到N N極。這極。這部分磁通同時交鏈部分磁通同時交鏈勵磁繞組和電樞繞勵磁繞組和電樞繞組，能在電樞繞組組，能在電樞繞組中感應電動勢和產中感應電動勢和產生電磁轉矩，生電磁轉矩，稱為稱為主磁通主磁通圖圖1.11 四極電機空載磁場示意圖四極電機空載磁場示意圖安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.2 直流電機的空載磁場直流電機的空載磁場 一小部分磁通不進一小部分磁通不進入電樞鐵芯，直接入電樞鐵芯，直接

33、經過氣隙、相鄰磁經過氣隙、相鄰磁極或定子鐵軛形成極或定子鐵軛形成閉合回路，這部分閉合回路，這部分稱為稱為漏磁通漏磁通。漏磁。漏磁通只是增加主磁極通只是增加主磁極磁路的飽和程度，磁路的飽和程度，使電機的損耗加大，使電機的損耗加大，效率降低。一般情效率降低。一般情況下，漏磁通為主況下，漏磁通為主磁通的磁通的15%20%。圖圖1.11 四極電機空載磁場示意圖四極電機空載磁場示意圖安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.2 直流電機的空載磁場直流電機的空載磁場 主磁通主磁通所經磁路所經磁路:兩個氣隙、兩個電樞齒、兩個氣隙、兩個電樞齒、一個電樞軛、兩個主磁極鐵心和一個一個電樞軛、兩個主磁極

34、鐵心和一個 主磁極主磁極軛等五段。由磁路中的歐姆定律，各段上的磁軛等五段。由磁路中的歐姆定律，各段上的磁壓降可以表示為：壓降可以表示為： Rm = Nf If Nf 一個主磁極上激磁繞組的匝數；一個主磁極上激磁繞組的匝數； If 激磁繞組中的激磁電流；激磁繞組中的激磁電流； Rm 該段的磁組；該段的磁組； 磁通量磁通量說明說明:當當I較小時磁路的磁阻為氣隙較小時磁路的磁阻為氣隙 磁阻且為常數磁阻且為常數,故故If與與是線性的是線性的 If較大時鐵心飽和較大時鐵心飽和,磁阻加大磁阻加大增增 加變慢加變慢If與與為非線性關系為非線性關系. 電機的飽和程度對電機的性能有很電機的飽和程度對電機的性能有

35、很 大的影響大的影響.If021安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.2 直流電機的空載磁場直流電機的空載磁場 因為電樞繞組是在氣隙磁場下進行電磁感應的，所以因為電樞繞組是在氣隙磁場下進行電磁感應的，所以氣隙磁通密度的分布是我們分析的主要對象。當忽略主氣隙磁通密度的分布是我們分析的主要對象。當忽略主磁路中鐵磁材料的磁阻時，主磁極下氣隙磁通密度的分磁路中鐵磁材料的磁阻時，主磁極下氣隙磁通密度的分布就取決于氣隙的大小和形狀。布就取決于氣隙的大小和形狀。 2氣隙磁通密度分布氣隙磁通密度分布磁極中心及附近的氣隙較磁極中心及附近的氣隙較小且均勻不變，磁通密度小且均勻不變，磁通密度較大且基

36、本為常數；接近較大且基本為常數；接近極尖處氣隙逐漸變大，磁極尖處氣隙逐漸變大，磁通密度減小；極尖以外氣通密度減小；極尖以外氣隙明顯增大，磁通密度顯隙明顯增大，磁通密度顯著減小，因此，空載時的著減小，因此，空載時的氣隙磁通密度分布為一平氣隙磁通密度分布為一平頂波。頂波。圖圖1.12 1.12 氣隙磁密分布圖氣隙磁密分布圖安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.3 直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組 由直流電機的基本工作原理可知，電樞旋轉切由直流電機的基本工作原理可知，電樞旋轉切割氣隙中的磁力線而感應割氣隙中的磁力線而感應電動勢電動勢( (發電機發電機) )，電，電樞電流與氣隙中的

37、磁場相互作用而產生樞電流與氣隙中的磁場相互作用而產生電磁轉電磁轉矩矩( (電動機電動機) )，因此電機的電樞繞組是電機的主，因此電機的電樞繞組是電機的主要組成部件。電機必須通過電樞繞組與氣隙磁要組成部件。電機必須通過電樞繞組與氣隙磁場相互作用才能實現能量轉換。場相互作用才能實現能量轉換。 所以繞組類型：（所以繞組類型：（1）單迭繞組；（）單迭繞組；（2）復迭繞組；）復迭繞組；（3）單波繞組；（）單波繞組；（4）復波繞組；（）復波繞組；（5）混合繞組。）混合繞組。 其中，單迭和單波繞組是最基本的直流電樞繞組，是了其中，單迭和單波繞組是最基本的直流電樞繞組，是了解其他繞組的基礎。解其他繞組的基礎。

38、安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院（2）極距：它是相鄰兩主磁極極軸線之間的距離，在相鄰）極距：它是相鄰兩主磁極極軸線之間的距離，在相鄰主磁極之間，與上述距離大小相等的距離，也叫極距。主磁極之間，與上述距離大小相等的距離，也叫極距。1.3 直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組1有關技術名詞有關技術名詞NN 極軸線極軸線nNS.nNS極距極距（1）極軸線：它是將主磁極平分為左右兩部分的直線。）極軸線：它是將主磁極平分為左右兩部分的直線。 安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院（3）幾何中線：是在相鄰兩）幾何中線：是在相鄰兩 極軸線之間并且與這兩極軸線極軸線之間并且與這兩

39、極軸線等距離的直線，兩相鄰主磁極以幾何中線為軸作位置上等距離的直線，兩相鄰主磁極以幾何中線為軸作位置上的對稱分布。以的對稱分布。以nn表示。表示。 單疊繞組由疊繞組元件按一定規律排列聯接而成單疊繞組由疊繞組元件按一定規律排列聯接而成.繞組元繞組元件實際上是一個線圈件實際上是一個線圈,可以是多匝可以是多匝,也可以的單匝的。也可以的單匝的。2單疊繞組單疊繞組安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院繞組元件結構原理繞組元件結構原理: : a a1 1b b1 1及及a a2 2b b2 2部分稱為元件邊部分稱為元件邊, , 用后端匝用后端匝a1ma2a1ma2及前端匝及前端匝b1nb2b1

40、nb2 將元件邊聯結起來將元件邊聯結起來, ,使兩元件使兩元件 邊中電勢在元件中迭加邊中電勢在元件中迭加. . 端線端線c1d1c1d1及及c2d2 c2d2 稱為引線稱為引線,d1,d1為為 元件的首端元件的首端,d2,d2為末端為末端. .元件元件 的首端和末端分別焊接在的首端和末端分別焊接在 不同的換向上不同的換向上. . a1b1 a1b1稱為第一元件邊稱為第一元件邊, ,右邊右邊a2b2a2b2稱為第二元件邊稱為第二元件邊. .mnd2a1b1a2b2c1d1VNS安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14161

41、51 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 N1N2S1S2A1A2B1B2_+_+ +n圖圖1.13 單迭繞組展開圖單迭繞組展開圖安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院 圖中四個方框代表四個主磁極,相同極性的兩個電刷均用導線并聯后引往出線端.四個電刷均安放在相應的四個主磁極的極軸線處的換向片上,電刷寬度等于一個換向片寬.電樞鐵心槽數、元件數以及換向片數均相等且為16。 元件的第一元件邊嵌在槽的上層 上層邊；而元件的第二元件邊總是嵌在槽的下層 下層邊。 上層邊用實線表示，下層邊用虛線表示。 以元件上層邊所在槽的號碼作為該元件的號碼。 元件聯接次序

42、表： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 號碼上打號碼上打“.”的的,表示被電刷短路的元件表示被電刷短路的元件 .當元件的兩元件當元件的兩元件邊的距離恰是一個極距時邊的距離恰是一個極距時,由于電刷放在極軸線處的換向片由于電刷放在極軸線處的換向片上上,故被電刷短接的元件的兩個元件邊正處在兩相鄰故被電刷短接的元件的兩個元件邊正處在兩相鄰 幾何中幾何中線上線上. . . . . .安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.4 直流電機的電樞反應直流電機的電樞反應 當電機負載后，電樞繞組流過電流，出現了當電機負載后，電樞繞組流過電流，出現了電電

43、樞磁動勢樞磁動勢。電樞反應電樞反應:電樞磁動勢對主磁極所建立的氣隙磁場電樞磁動勢對主磁極所建立的氣隙磁場的影響。電樞磁動勢不僅與電樞電流大小有關，的影響。電樞磁動勢不僅與電樞電流大小有關，它還受電刷位置的影響。它還受電刷位置的影響。 安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.4 直流電機的電樞反應直流電機的電樞反應1電樞磁動勢與電樞磁場電樞磁動勢與電樞磁場 二極直流電機電刷在幾何中二極直流電機電刷在幾何中性線上時的電樞磁場分布圖：性線上時的電樞磁場分布圖：安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.4 直流電機的電樞反應直流電機的電樞反應 把電樞圓周從電刷處切開展成把電樞

44、圓周從電刷處切開展成直線并以主磁極軸線與電樞表面直線并以主磁極軸線與電樞表面的交點為空間坐標的起點的交點為空間坐標的起點,電樞磁電樞磁動勢沿空間的分布：動勢沿空間的分布：nNSFax0 x xx xxnxBax圖圖1.14 電樞磁動勢、磁通密度空間分布圖電樞磁動勢、磁通密度空間分布圖安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.4 直流電機的電樞反應直流電機的電樞反應2電刷位于幾何中性線電刷位于幾何中性線上時的電樞反應上時的電樞反應(a)(a)所示為空載磁場分布情況。所示為空載磁場分布情況。在電樞表面上磁感應強度在電樞表面上磁感應強度為零的地方是物理中性線為零的地方是物理中性線m-m

45、m-m 。空載時物理中性線。空載時物理中性線與幾何中性線重合。與幾何中性線重合。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.4 直流電機的電樞反應直流電機的電樞反應2電刷位于幾何中性線電刷位于幾何中性線上時的電樞反應上時的電樞反應(b)(b)所示為電樞磁場，它的方所示為電樞磁場，它的方向由電樞電流確定，電樞向由電樞電流確定，電樞電流的分界線是電刷，在電流的分界線是電刷，在電刷軸線兩側對稱分布。電刷軸線兩側對稱分布。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.4 直流電機的電樞反應直流電機的電樞反應2電刷位于幾何中性線電刷位于幾何中性線上時的電樞反應上時的電樞反應(c)(c)

46、所示為合成磁場，它是主所示為合成磁場，它是主磁極磁場與電樞磁場合在磁極磁場與電樞磁場合在一起產生的。可以看出，一起產生的。可以看出，由于電樞磁場的出現，對由于電樞磁場的出現，對主磁極磁場的分布有明顯主磁極磁場的分布有明顯的影響，這種現象稱為電的影響，這種現象稱為電樞反應。樞反應。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.4 直流電機的電樞反應直流電機的電樞反應2電刷位于幾何中性線電刷位于幾何中性線上時的電樞反應上時的電樞反應(1)(1)使氣隙磁場發生畸變。在每一使氣隙磁場發生畸變。在每一磁極下，主磁極磁場的一半被磁極下，主磁極磁場的一半被削弱，另一半被加強。這時物削弱，另一半被加強

47、。這時物理中性線與幾何中性線不再重理中性線與幾何中性線不再重合。合。(2)(2)對主磁極磁場有去磁作用。對主磁極磁場有去磁作用。 NSnnn幾何中線發電機nnn電動機mm物理中線B0 xBaxBx圖圖1.15 交軸電樞反應的磁通密度分布曲線交軸電樞反應的磁通密度分布曲線安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.4 直流電機的電樞反應直流電機的電樞反應3電刷偏離幾何中性線電刷偏離幾何中性線上時的電樞反應上時的電樞反應(1)(1) 電樞磁勢分為兩部分：交軸電樞磁勢分為兩部分：交軸磁勢和順軸磁勢。磁勢和順軸磁勢。 Fa = Faq + Fad Fa = Faq + Fad(2)(2)當發

48、電機順旋轉方向移動電當發電機順旋轉方向移動電 刷或電動機逆移時順軸電勢刷或電動機逆移時順軸電勢 Fad Fad去磁，反之順軸電勢助磁去磁，反之順軸電勢助磁Fa FadFaqNSACBDnfnd 安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.5 直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩 直流電機運行時，其電樞中產生直流電機運行時，其電樞中產生電磁轉矩電磁轉矩和和感感應電動勢應電動勢。 電磁轉矩為拖動轉矩，通過電動機的軸帶動負電磁轉矩為拖動轉矩，通過電動機的軸帶動負載；電樞感應電動勢為反向電動勢，與電樞所加載；電樞感應電動勢為反向電動勢，與電樞所加外電壓相平衡。外電壓相

49、平衡。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.5 直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩1電樞電動勢電樞電動勢 電樞電勢是指電機正常工作時電樞繞組切割電樞電勢是指電機正常工作時電樞繞組切割氣隙磁通產生的刷間電動勢氣隙磁通產生的刷間電動勢 。 刷間電動勢等于其中一條支路的電動勢。刷間電動勢等于其中一條支路的電動勢。(1)設繞組為整距元件設繞組為整距元件,電刷在幾何中線上。電刷在幾何中線上。 如電樞繞組總如電樞繞組總導體數為導體數為N, 并聯電路數為并聯電路數為2a，則繞組每條支路的導體，則繞組每條支路的導體數為數為N/(2a)。(2)如每根導體的平均電動勢如每

50、根導體的平均電動勢eav,則支路電動勢即刷間電動則支路電動勢即刷間電動勢勢2aavNEea安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.5 直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩1電樞電動勢電樞電動勢(3) 一根導體的平均電動勢為一根導體的平均電動勢為 eav =Bavlv, Bav為一個極下的為一個極下的平均磁密平均磁密, (4)如導體切割磁場的速度如導體切割磁場的速度v用每分鐘轉速表示有用每分鐘轉速表示有(5)則電樞電動勢為：則電樞電動勢為：2226060aaveNNpnpNEenCnaaa avBl260p nv安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息

51、學院1.5 直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩1電樞電動勢電樞電動勢這是一個十分重要的公式這是一個十分重要的公式 ,式中式中為電動勢常數為電動勢常數,是一個決定于電機結構的參數是一個決定于電機結構的參數.2226060aaveNNpnpNEenCnaaa 60epNCa電樞電動勢與每極磁通成正比電樞電動勢與每極磁通成正比,與轉速正比與轉速正比安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.5 直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩2電磁轉矩電磁轉矩 在直流電機中，電磁轉矩是由電樞電流與氣隙在直流電機中，電磁轉矩是由電樞電流與氣隙磁場相互作用

52、而產生的磁場相互作用而產生的電磁力電磁力所形成的。所形成的。 根據電磁力定律，當電樞繞組有電樞電流流過根據電磁力定律，當電樞繞組有電樞電流流過時，在磁場內將受到電磁力的作用，該力與電時，在磁場內將受到電磁力的作用，該力與電機電樞鐵芯半徑的乘積為電磁轉矩。機電樞鐵芯半徑的乘積為電磁轉矩。安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.5 直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩2電磁轉矩電磁轉矩(1)先求每根導體平均受力先求每根導體平均受力(2)直流電機電樞直徑為直流電機電樞直徑為D，每根導體平均轉矩為，每根導體平均轉矩為(3)電樞總轉矩為電樞總轉矩為avavafB l

53、i2avavaDTB li22222aavaaTaIDppNTNB liNlICIlaa安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.5 直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩直流電機的電樞電動勢與電磁轉矩2電磁轉矩電磁轉矩22222aavaaTaIDppNTNB liNlICIlaa這是一個十分重要的公式這是一個十分重要的公式 ,式中式中為轉矩常數為轉矩常數,是一個決定于電機結構的參數是一個決定于電機結構的參數.電動勢常數與轉矩常數有著如下重要關系式電動勢常數與轉矩常數有著如下重要關系式2TpNCa609.552TeeCCC安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院 1.1.他勵直流

54、發電機他勵直流發電機: : 勵磁電流由另外的獨立直流電源供給勵磁電流由另外的獨立直流電源供給. .2.2.自勵直流發電機自勵直流發電機: : 用自已發出的電給自已的勵磁繞組勵磁用自已發出的電給自已的勵磁繞組勵磁. . GIaUEa IfUfG他勵GUIaIfI并勵G GUIf串勵1.6 直流發電機直流發電機1直流發電機的分類直流發電機的分類串勵式電機的勵磁電流就是電樞電流串勵式電機的勵磁電流就是電樞電流安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1. 電壓平衡方程式電壓平衡方程式: :1.6 直流發電機直流發電機2基本方程式基本方程式 aaaUEI R 電樞電壓電樞電壓, , 電動勢

55、，電動勢， 電樞回路總電阻。電樞回路總電阻。 UaE aR2.2. 轉矩平衡方程式轉矩平衡方程式: :10TTT 拖動轉矩拖動轉矩, , 電磁轉矩，電磁轉矩， 空載轉矩。空載轉矩。 1TT0T安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院3.3. 功率平衡方程式功率平衡方程式: :1.6 直流發電機直流發電機2基本方程式基本方程式10 MPPp 原動機從軸上送入直流發電機的機械功率原動機從軸上送入直流發電機的機械功率1P 為機械摩擦損耗為機械摩擦損耗MP 為空載損耗功率為空載損耗功率0p0mFespppp 為鐵損耗為鐵損耗 為附加損耗，常按為附加損耗，常按額定功率的額定功率的0.5%-1%

56、計算計算mpFepsp 為電磁功率為電磁功率安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.6 直流發電機直流發電機 鐵損耗鐵損耗: :電機旋轉后，電樞鐵心反復磁化產生的損耗電機旋轉后，電樞鐵心反復磁化產生的損耗包括渦流損耗：變化磁通在鐵心感應電動勢包括渦流損耗：變化磁通在鐵心感應電動勢 產生渦流引起的損耗；產生渦流引起的損耗； 磁滯損耗：鐵心反復磁化過程中，磁畸磁滯損耗：鐵心反復磁化過程中，磁畸 摩擦消耗的能量；摩擦消耗的能量；Fep2基本方程式基本方程式安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.6 直流發電機直流發電機2基本方程式基本方程式2P電磁功率多數轉為電功率電磁功

57、率多數轉為電功率226060MTaaaaapNnpNPTCIInIE Ia 電磁功率是轉換出的總電功率，與輸出功率電磁功率是轉換出的總電功率，與輸出功率還差一個電樞回路的電阻銅損耗還差一個電樞回路的電阻銅損耗 ，銅耗是可變損耗，銅耗是可變損耗2aPUIcup22aMaaMcuPUIPI RPp安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.6 直流發電機直流發電機 銅損耗銅損耗: :電流在繞組電阻上產生的損耗電流在繞組電阻上產生的損耗包括電樞繞組損耗；包括電樞繞組損耗； 與電樞繞組串聯的串勵繞組、換向繞組與電樞繞組串聯的串勵繞組、換向繞組 及補償繞組的銅耗；及補償繞組的銅耗； 電刷換向器

58、的接觸電阻產生損耗；電刷換向器的接觸電阻產生損耗；2基本方程式基本方程式cup安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.6 直流發電機直流發電機2基本方程式基本方程式總結：總結：122cumFesPPppppPp P2 =UIa P1 PM= EaIapm + pFe +pspCu= I2aRa圖圖1.16 直流發電機功率流程圖直流發電機功率流程圖安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院1.1.空載特性空載特性 ：1.6 直流發電機直流發電機3他勵直流發電機特性他勵直流發電機特性,0anC I研究條件：保持轉速研究條件：保持轉速n不變且等于額定轉速不變且等于額定轉速nN。

59、因因 ， 和和 為常數，所以為常數，所以 和和 成正比成正比aeECneCnaEIfUNIfNc發電機的額定電壓工作點一般選在開始飽和的彎曲處發電機的額定電壓工作點一般選在開始飽和的彎曲處C點，當點，當If=0時，時，U0，這是剩磁所致稱為剩磁電壓，這是剩磁所致稱為剩磁電壓Us=2% -4% UN()fUf I安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院2.2.外特性外特性 ：1.6 直流發電機直流發電機3他勵直流發電機特性他勵直流發電機特性,NfnnIC()aUf I 調勵磁調勵磁If和負載和負載Ia ,使使U =UN，電機工作在額定，電機工作在額定狀態狀態, 調調Ia測測U得外特性得

60、外特性 U = f ( Ia ) 曲線曲線IaUNIN0U0一條略微向下傾斜的曲線一條略微向下傾斜的曲線()aaaaaUEI RIUEU電樞反應去磁作用安徽工業大學安徽工業大學 電氣信息學院電氣信息學院2.2.外特性外特性 ：1.6 直流發電機直流發電機3他勵直流發電機特性他勵直流發電機特性,NfnnIC()aUf IIaUNIN0U0國家標準規定：用發電機由額定國家標準規定：用發電機由額定狀態過渡到空載時的電壓升高狀態過渡到空載時的電壓升高對額定電壓的比率表示電壓變化率對額定電壓的比率表示電壓變化率0%100%NNUUUU他勵直流發電機的電壓變化率約為他勵直流發電機的電壓變化率約為5%10%