1、 直流电机结构和主要部件作用 定子
主磁极：产生恒定的气隙磁通，由铁芯和励磁绕组构成 换向磁极：改善换向，减小电机运行时电刷与换向器之间可
能产生的换向火花 部分 转子 换中枢
换向器：与电刷装置配合，完成直流与交流的互换 风扇
电枢铁心：主磁路的一部分，放置电枢绕组
电枢绕组：由带绝缘的导线绕制而成，是电路部分，能量转电刷装置：与换向器配合，完成直流与交流的互换 几座和端盖：起支撑和固定作用；机座也是电机磁路中的一
2．直流电机的磁场和电枢反应
空载磁场：指由主磁极单独建立的磁场，电枢电流为零 磁场
励磁电流所建立的磁场
负载磁场
电枢电流所建立的磁场
电枢反应：直流电机负载后，电枢绕组有电流通过，该电流所建立的磁场称为电枢磁场，电枢磁场对主磁场的影响称为电枢反应 具体表现：1.使气隙磁场分布发生畸变 2.去磁作用，是磁场总磁通减弱
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3. 直流电机的感应电势和电磁转矩计算公式，影响因素
直流电机的感应电势： ? ? ? n?Ce???nE a ?
影响因素：电枢电势(V)正比于每极磁通φ（韦伯)和转速n（r/min), 与磁密分布无关
pNM?Ia 直流电机的电磁转矩： em 2 a? ?? ?I a ? C M ? ? ?
pN60aCM60?Ce2?
影响因素：它的电磁转矩正比于每极磁通和电枢电流。
直流电机的电磁功率
Pem?Ea?Ia?Ce???n?Ia? 2??CM???n?Ia?Mem???机械功率60
4.直流发电机的外特性（他励和并励）
他励直流发电机：定义：n＝额定转速， If＝常数， Ua＝f（ Ia）
Ua=Ea-IaRa=Ce? n- IaRa 外特性下垂原因：
1.电枢回路上的电阻压降增加
2.负载电流增大，电枢反应的去磁作用增强，
电动势减小
并励直流发电机：定义：n＝额定转速， Rf＝常数， U＝f（ I）
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外特性下垂原因：
1.电枢回路上的电阻压降增加
2.负载电流增大，电枢反应的去磁作用增强，电动势减小 3.端电压下降，引起励磁电流减小，使U进一步减小 5.并励发电机的自励条件和自励过程
并励直流发电机的自激过程
1）当电机内部有剩磁时，原动机带动电枢旋转时切割剩磁，产生剩磁电动势
2）若励磁绕组与电枢绕组并联极性正确，即使此时励磁绕组中电流所建立的磁动势与原先的剩磁方向一致，则电枢电动势因为磁场的增强而增大，则励磁电流也增大（ U0 ＝ If Rf）。若二者方向相反，则磁场抵消，无法建立稳定电压。
3）若Rf 小于某一个值，则在U0 ＝ If Rf的同时也满足空载特性U0＝f（If0）时，则会使空载端电压稳定在某一个数值处。 并励直流发电机的自激条件 1）电机必须有剩磁。
2）励磁绕组与电枢绕组连接极性要正确 3） 励磁回路总电阻小于该转速下的临界电阻。
6.他励直流电动机的机械特性（固有机械特性和人为机械特性），公式和特点
固有机械特性指U?UN,???N,R?Ra时的机械特性， 此时因为Ra小，故为硬特性 n?
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UNRa?TCe?NCeCT?2N
人为机械特性：通过改变电机的参数所获得的机械特性。有三种：
a）电枢串电阻 Rt
1、电枢串电阻的人为机械特性比固有机械特性软；
2、但理想空载转速不变。串接不同电阻时的机械特性为
改 交 变 其 中 某 个 交于纵坐标一点的射线族
b）改变电枢电压特点：
1、改变电枢电压时的人为机械特性与固有机械硬度相等； 2、理想空载转速随电枢电压降低而降低，不同电枢电压下的机械特性为一组平行曲线 c）减弱励磁
1、硬度随磁场减弱而降低； 2、 理想空载转速随磁场减弱而升高 d）堵转与堵转矩 n=0时的状态，称为堵转
7.串励直流电动机的机械特性
8.负载的机械特性
定义：负载转矩与转速之间的关系，由负载性质决定
一、恒转矩负载特性
负载转矩保持常数，不随转速变化而变化。
1）反抗性恒转矩负载：负载转矩大小不变，但方向总是与转速方向
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相反。
2）位能性恒转矩负载：负载转矩大小不变，方向也保持不变。 二、恒功率负载特性：
负载的功率在运行过程中保持不变，则负载的转矩随转速变化而变化，且二者成反比。
Tz?K/n
三、泵与风机类负载特性：
负载转矩随转速变化而变化，且基本为 Tz?Kn2 9.直流电动机的起动特点和方法
起动时?Ia?U?Ea，又?n?0,则Ea?0 Ra直接起动时Ia是额定电流的几十倍（解决办法 串联限流电阻Rs） 电流很大，易造成线路电压瞬间降低，对其他设备产生影响。 对电动机起动的基本要求： （1）起动转矩要大； （2）起动电流要小；
（3）起动设备要简单、经济、可靠 方法
1.他励直流电机直接起动：
将电动机的电枢投入额定电压的电源上起动。 优点：操作简单，无需另加设备
缺点：冲击电流大，引起换向困难，产生火花；
电源会发生瞬时跌落。适用于容量很小的电动机
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