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1、電機與拖動基礎(chǔ)第第1頁頁3.63.6直流發(fā)電機直流發(fā)電機電樞電動勢電樞電動勢：電磁轉(zhuǎn)矩：電磁轉(zhuǎn)矩：3.6.13.6.1直流發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時的基本方程式直流發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時的基本方程式第第2頁頁直流發(fā)電機的勵磁電流直流發(fā)電機的勵磁電流每極氣隙磁通每極氣隙磁通3.6.23.6.2功率關(guān)系功率關(guān)系NSRLT1TT0nEa+-UIa第第3頁頁 外力矩為了克服制動轉(zhuǎn)矩（電磁和空載轉(zhuǎn)矩）外力矩為了克服制動轉(zhuǎn)矩（電磁和空載轉(zhuǎn)矩）提供機械力矩（功率）；它部分轉(zhuǎn)換成了電磁功率提供機械力矩（功率）；它部分轉(zhuǎn)換成了電磁功率傳給了電樞。傳給了電樞。P2：輸出功率輸出功率pCua：電樞銅耗電樞銅耗原動機輸送給發(fā)電機的機

2、械功率原動機輸送給發(fā)電機的機械功率第第4頁頁NSRLT1TT0nEa+-UIa第第5頁頁NSRLT1TT0nEa+-UPcuP2PMIaP1P0第第6頁頁他勵直流發(fā)電機的功率流圖他勵直流發(fā)電機的功率流圖第第7頁頁為附加損耗或雜散損耗，有補償?shù)陌礊楦郊訐p耗或雜散損耗，有補償?shù)陌?.50.5計算，計算，沒有補償?shù)陌礇]有補償?shù)陌? 1計算。計算。額定負(fù)載時，直流發(fā)電機的效率與電機的容量有關(guān)。額定負(fù)載時，直流發(fā)電機的效率與電機的容量有關(guān)。10kW10kW以下的小電機，效率約為以下的小電機，效率約為75%-85%75%-85%；10-100kW10-100kW的，效的，效率約為率約為85%-90%;10

3、0-1000kW85%-90%;100-1000kW的電機，效率約為的電機，效率約為88%-93%88%-93%。第第8頁頁例題、一臺額定功率例題、一臺額定功率P PN N=20kW=20kW的他勵直流發(fā)電機，它的的他勵直流發(fā)電機，它的額定電壓額定電壓U UN N=230V=230V，額定轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速n nN N=1500r/min=1500r/min，電樞回路總，電樞回路總電阻電阻R Ra a=0.156=0.156，已知機械損耗和鐵損耗，已知機械損耗和鐵損耗p pm+m+p pFeFe=1kW=1kW，求，求額定負(fù)載情況下電樞繞組的額定電流、銅損耗、電磁功額定負(fù)載情況下電樞繞組的額定電流

4、、銅損耗、電磁功率、總損耗、輸入功率及效率（計算過程中令率、總損耗、輸入功率及效率（計算過程中令P P2 2=P=PN N，附，附加損耗加損耗p ps s=0.01P=0.01PN N）？解解額定電流Ia=PN/Un電磁功率PM=PN+pcua總損耗P1=P2+p輸入功率效率=PN/P1銅損耗pcua=RaIa2p=pcua+pm+pFe第第9頁頁3.73.7直流電動機運行原理直流電動機運行原理以他勵電機為例說明以他勵電機為例說明電機的可逆原理電機的可逆原理：一臺電機既可作為發(fā)電機運行，又可作為電動機運行，這一臺電機既可作為發(fā)電機運行，又可作為電動機運行，這就是直流電機的可逆原理。就是直流電機

5、的可逆原理。保持發(fā)電機的保持發(fā)電機的 不變，減少原動機的輸出功率，發(fā)電機的轉(zhuǎn)不變，減少原動機的輸出功率，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)速下降。當(dāng) 下降到一定程度時，使得下降到一定程度時，使得 ,此時此時 ，發(fā)，發(fā)電機輸出的電功率電機輸出的電功率 ，原動機輸入的機械功率僅僅用來補償，原動機輸入的機械功率僅僅用來補償電機的空載損耗。繼續(xù)降低原動機的電機的空載損耗。繼續(xù)降低原動機的 ，將有，將有 ，反向，反向，這時電網(wǎng)向電機輸入電功率，電機進(jìn)入電動機狀態(tài)運行。同理，這時電網(wǎng)向電機輸入電功率，電機進(jìn)入電動機狀態(tài)運行。同理，上述的物理過程也可以反過來，電機從電動機狀態(tài)轉(zhuǎn)變到發(fā)電機上述的物理過程也可以反過來，電機從

6、電動機狀態(tài)轉(zhuǎn)變到發(fā)電機狀態(tài)。狀態(tài)。第第10頁頁3.7.13.7.1他勵直流電動機穩(wěn)態(tài)運行的基本方程式他勵直流電動機穩(wěn)態(tài)運行的基本方程式直流發(fā)電機方向標(biāo)定直流發(fā)電機方向標(biāo)定直流電動機方向標(biāo)定直流電動機方向標(biāo)定第第11頁頁基于直流電動機方向標(biāo)定，直流電動機的基本方程基于直流電動機方向標(biāo)定，直流電動機的基本方程第第12頁頁3.7.23.7.2他勵直流電動機的功率關(guān)系他勵直流電動機的功率關(guān)系第第13頁頁WkW第第14頁頁P1P2PcufGIfNST2TT0nEaIaUpcuPMp0+Uf -第第15頁頁他勵直流電動機的功率流圖他勵直流電動機的功率流圖第第16頁頁第第17頁頁例題、一臺額定功率例題、一臺

7、額定功率P PN N=6kW=6kW的他勵直流電動機，它的的他勵直流電動機，它的額定電壓額定電壓U Un n=220V=220V，額定轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速n nN N=1000r/min=1000r/min，電樞銅耗，電樞銅耗p pcuacua=500W=500W，空載損耗，空載損耗p p0 0=395W=395W，求額定運行情況下電動，求額定運行情況下電動機的額定電流機的額定電流I Ia a 、輸出轉(zhuǎn)矩、輸出轉(zhuǎn)矩T T2N2N、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁轉(zhuǎn)矩T TN N、電樞電、電樞電阻阻R Ra a及效率及效率？（忽略？（忽略附加損耗）附加損耗）額定電流解解Ia=（PN pcua p0）/Un輸出轉(zhuǎn)矩T2N=9.55 PN/nN電磁轉(zhuǎn)矩P1=P2+pcua+p0輸入功率效率=PN/P1電樞電阻Ra=pcua/Ia2TN=9.55(PN+p0)/nN第第18頁頁作業(yè)習(xí)題：作業(yè)習(xí)題：3.13.1，3.43.4請思考：請思考：（1）對比直流電動機與直流發(fā)電機的異同點？）對比直流電動機與直流發(fā)電機的異同點？（2）對比直流發(fā)電機與直流電動機功率流程圖的）對比直流發(fā)電機與直流電動機功率流程圖的異同點？異同點？