直流电动机的人为机械特性
直流电动机可以通过改变电枢回路电阻、电枢电源电压、励磁磁通等方法使机械特性发生变化,以适应负载和工艺的要求。
参数改变后对应的机械特性称为人为机械特性。
下面以他励直流电动机为例说明三种人为机械特性。
(1)电枢回路串电阻的人为机械特性
电枢加额定电压U N ,每极磁通为额定值φN ,电枢回路串入电阻R 后,机械特性表达式为
T C C R R C U n N
T e a N e N 2Φ+-Φ= 电枢串入电阻(R)值不同时的人为机械特性如图1所示。
图1 电枢回路串电阻的人为机械特性 图2 改变电枢电压的人为机械特性
显然,理想空载转速Φ=e C U n 0,与固有机械特性的n 0相同,斜率2
Φ=T e a C C R α与电枢回路电阻有关,串入的阻值越大,特性越倾斜。
电枢回路串电阻的人为机械特性是一组放射形直线,都过理想空载转速点。
(2)改变电枢电压的人为机械特性
保持每极磁通为额定值不变,电枢回路不串电阻,只改变电枢电压时,机械特性表达式为
T C C R C U n N
T e a N e 2Φ-Φ= 电压U 的绝对值大小不能比额定值高,否则绝缘将承受不住,但是电压方向可以改变。
改变电压大小的人为机械特性见图32所示。
显然,U 不同,理想空载转速Φ
=e C U n 0随之变化,并成正比关系,但是斜率都与固有机械特性斜率相同,因此各条特性彼此平行。
改变电压U 的人为机械特性是一组平行直线。
(3)减少气隙磁通量的人为机械特性
减少气隙每极磁通的方法是用减小励磁电流来实现的。
由于电动机磁路接近于饱和,增大每极磁通难以做到,改变磁通时,都是减少磁通。
图3 减少气隙磁通量的人为机械特性
电枢电压为额定值不变。
电枢回路不串电阻,仅改变每极磁通的人为机械特性表达式为
T C C R C U n T e a e N 2Φ-Φ=
显然理想空载转速n 0 ∝Φ1,Φ越小,n 0越高;而斜率α∝21Φ
,Φ越小,特性越倾斜。
改变每极磁通的人为机械特性如图3所示,是既不平行又不呈放射形的一组直线。