直流电动机的机械特性是怎样的?
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发布时间：2024-04-05 02:59
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时间：2024-10-16 06:21
当直流电动机拖动生产机械运转时，作为输出机械功率的电动机，其主要特性表现在转速和转矩的关系上，即机械特性 n = f（T）。特性方程为
(r/min)
由于电磁转矩 ，故可得用电流表示的机械特性方程为
（r/min）
1．固有机械特性
当电枢电路中没有串入附加电阻，电动机的工作电压和磁通均为额定值时的机械特性，称为固有机械特性。
2．人为机械特性
人为改变电路参数或电源参数而得到的机械特性称为人为机械特性。人为机械特性可分为三种情况：
（1）电枢回路中串入电阻的机械特性 电源电压和磁通均为额定值，在电枢回路中串入一定的附加电阻RC。
（2）改变电源电压的机械特性 电枢电路中没有串入附加电阻，磁通为额定值，仅改变电源电压（一般为降低电压）。
（3）减弱磁通的机械特性 电源电压为额定值，电枢回路中没有串入附加电阻，仅在励磁回路中串入附加电阻Rf，使磁通 减弱。
3．直流电动机的运行状态
直流电动机的运行状态分为电动运行状态和制动运行状态两种:
（1）直流电动机的电动运行状态 其特点是电动机产生的电磁转矩T与转速n 的方向相同，电磁转矩对电动机的运行为拖动转矩。
（2）直流电动机的制动运行状态 其特点是电动机产生的电磁转矩T与转速n的方向相反，电磁转矩对电动机的运行为制动转矩。直流电动机的制动状态可以用三种方法来实现，即再生制动、能耗制动及反接制动。
①再生制动 电动机处于电动状态运行中，由于某种外加因素，使电动机的转速n 超过理想空载n0，此时磁场极性未变，Ea>U，电枢电流反向，电动机产生的电磁转矩T与转速n 方向相反，成为制动转矩，对电动机的转动起制动作用。这时生产机械拖动电动机发电，把机械能转换为电能，向电网馈送。
②能耗制动 当电动机具有较高转速时，将电枢脱离电源，而与电阻R1串联起来，形成闭合回路，励磁绕组仍接在电源上。此时电动机所产生的电磁转矩T与转速n方向相反，成为制动转矩，对电动机的转动起制动作用。这时电动机由生产机械拖动而发电，将生产机械所储藏的动能转换为电能，输送到电枢回路的电阻上，再转化成热能消耗掉，直至电动机完全停止。
③反接制动 反接制动可分为两种，一种是倒拉反接制动，用于位能性负载，另一种是电源反接制动，一般用于反抗性负载。
(a)倒拉反接制动 在起重装置中，电动机在电动状态下提升重物若在电枢电路中串入较大的电阻，使电动机转入人为机械特性运行，此时电动机的电磁转矩小于负载转矩，电动机便在负载转矩作用下被倒拉而反转，下放重物。电动机产生的电磁转矩T 与转速n的方向相反，成为制动转矩，对电动机的转动起制动作用，稳定下放重物。
(b)电源反接制动 为了使工作机械迅速停车或反转，在电动机正向“运行”时，突然改变电枢两端接线（既改变电枢两端电压极性），由于惯性，电动机仍按原来方向旋转，而电磁转矩则改变了方向，与转速方向相反，反抗电动机的转动，成为制动转矩，电动机的转速迅速地下降，直到n＝0。在转速接近于零时，若不及时将电动机电源切断，电动机便会反向起动而反转。
