3)功率平衡关系 直流电动机在带动负载旋转的过程中将对负载做功,输出 定的机械功率P2。电动机的输入功率为直流电源提供的电功 率P1。输入电功率P1并不能完全转换为输出机械功率P2。因为 在定子和转子的电路和磁路中存在损耗,另外,空气阻力和磨 擦力等的阻力转矩也要损失一定的功率。若用∑P表示损耗功 率。根据能量守恒定律,输入电功率P应该等于输出机械功率 P2和总的损耗功率∑P之和,即 B=B+∑P 直流电动机的效率为 P +∑P (78)
3） 直流电动机在带动负载旋转的过程中将对负载做功，输出 一定的机械功率P2。电动机的输入功率为直流电源提供的电功 率P1。输入电功率P1并不能完全转换为输出机械功率P2。因为 在定子和转子的电路和磁路中存在损耗，另外，空气阻力和磨 擦力等的阻力转矩也要损失一定的功率。若用∑Ρ表示损耗功 率。根据能量守恒定律，输入电功率P1应该等于输出机械功率 P2和总的损耗功率∑Ρ 直流电动机的效率为 P1 = P2 + P + = = − P P P P P 1 2 2 1 (7.7) (7.8)
例71有一台直流电动机,额定功率P=22kW,额定电压 220V,额定转速n=1500r/min,额定效率n=0.83 (1)计算该电动机转子的额定电流/an (2)若C=156,转子的总电阻R=0.189,计算额定情况下转 子的感应电动势E和每极的磁通量Φ; (3)若CM=148,计算该电动机的额定电磁转矩Mn 解(1)直流电动机的额定功率Pn是指转轴上输出的机械功 率,等于电动机的输入电功率P1n乘以效率mn,因此有 lz n 故转子的额定电流为 n 22×10 120.5A U.0.83×220
例 7.1 有一台直流电动机，额定功率Pn=22kW，额定电压 Un=220 V，额定转速nn=1500 r/min，额定效率ηn=0.83。 （1） 计算该电动机转子的额定电流Ian ； （2） 若CE=15.6，转子的总电阻Ra=0.18Ω，计算额定情况下转 子的感应电动势E和每极的磁通量Φ； （3） 若CM=148，计算该电动机的额定电磁转矩Mn。 解 （1） 直流电动机的额定功率Pn是指转轴上输出的机械功 率，等于电动机的输入电功率P1n乘以效率ηn a n n n n U I P P = = 1 故转子的额定电流为 A U P U P I n n n n n a n 120.5 0.83 220 22 103 1 = = = =
(2)根据式(74)E=CEn可得: E 198 =0.0085 Cnn15.6×1500 E 式中:E=U-ⅠR=220-120.5×0.18=198 aa (3)根据式(7.3)MCM2有 M.=148×0.0085×120.5=151.6N·m
（2） 根据式（7.4）E=CEΦn可得： E U I R V Wb C n E a a E n 220 120.5 0.18 198 0.0085 15.6 1500 198 = − = − = = = = 式中： （3）根据式（7.3）M=CMΦIa有： Mn =1480.0085120.5 =151.6N m
73直流电动机的机械特性 自适应过程 设某直流电动机稳定运行,转速为n,电磁转矩和阻力 转矩相平衡,M=M+M0=MC 由于某些原因,当负载转矩M增大时,阻力转矩M增 大,原来的转矩平衡关系被打破,暂时使M<M。因此, 电动机的转速n将下降,由式(74)E=CE四可知,相应的感 应电动势E也将下降。其中φ是由定子绕组电流产生的主磁 通,为固定值。根据式(75)UE+R2,转子电流 U-E R 将随着E的减少迅速增大,因为电源电压U和转 子绕组的损耗电阻R为定值,且R很小
7.3 直流电动机的机械特性 1． 设某直流电动机稳定运行， 转速为n，电磁转矩和阻力 转矩相平衡，M=ML+M0 =MC。 由于某些原因，当负载转矩ML增大时，阻力转矩MC增 大，原来的转矩平衡关系被打破，暂时使M＜MC。因此， 电动机的转速n将下降，由式（7.4）E=CEΦn可知, 相应的感 应电动势E也将下降。其中Φ是由定子绕组电流If产生的主磁 通，为固定值。 根据式（7.5）U=E+IaRa，转子电流 将随着E的减少迅速增大，因为电源电压U和转 子绕组的损耗电阻Ra为定值，且Ra很小。 a a R U E I − =