串励式直流电动机的工作原理

一、串励式直流电动机的工作原理

基本工作原理:通电导体在磁场中产生电磁力,使导体产生旋转运动,实现了电能与机械能的转变。

 工作情况:

当蓄电池电流经过电刷引入电枢后,在线圈中有电流流过,根据左手定则,可以确定电磁力的方向,可见线圈在电磁力的作用下沿逆时针方向旋转。当线圈旋转过半圈后,两个换向片更换了接触的电刷,流过线圈的电流也发生了改变,但是电磁力矩的方向没有改变,这样就保证了电机始终向一个方向旋转。

电动机的工作特性工作特性:直流串励式电动机的力矩M、转速n和功率P随电 枢电流变化的规律,

二、串励式直流电动机由什么组成

因为串励牵引电动机的工作特性符合机车理想牵引特性的要求。直流串励电动机力矩M和转速n之间的变化关系是一条软特性,近似于双曲线,其M•n近似等于常数。

①在电枢电流相同的情况下，串励式直流电动机的转矩要比并励式直流电动机大，从而使发动机更易启动；

②由于串励直流电动机具有软的机械特性，即轻载时转速高、重载时转速低，故对起动发动机十分有利，使起动安全可靠。

三、串励式直流电动机的特点

单相串励电动机俗称串激电机或通用（Universal Motor国外叫法），因激磁绕组和励磁绕组串联在一起工作而得名。单相串励电动机属于交、直流两用电动机，它既可以使用交流电源工作，也可以使用直流电源工作。

四、串励式直流电动机的工作特性

它的优点是由于它转速高、起动力矩大、体积小、重量轻、不容易堵转、适用电压范围很广，可以用调压的方法来调速，简单且易于实现。

因电枢绕组和励磁绕组串联在一起工作而得名。单相串励电动机属于交、直流两用电动机，它既可以使用交流电源工作，也可以使用直流电源工作。

五、串励式直流电动机名词解释

并励电动机具有硬的机械特性，便于调速，主要用于机床、球磨机、轧钢机、造纸机；串励电动机具有较软的机械特性，过载能力大、起动转矩大，主要用于电力机车、无轨电车、起重机、电梯等。

六、串励式直流电动机的机械特性

一：转速随输出功率的增加而迅速下降

二：具有较大的起动转矩，当负载转矩增加时，电动机转速会自动下降，从而使功率变化不在，电动机就不至于因负载转矩增大而过载太多。

三：最主要串励电动机不允许空载起动或空载运行。

　　因为串励绕组与电枢绕组串联，故励磁电流与电枢电流相等，串励电动机的气隙磁通将随负载的变化而变化。

　　（1）转速调整特性

　　串励电动机当输出功率增加时，电枢电流随之增大，电枢回路的电阻压降也增大，气隙磁通也增大，这两个因素均使转速下降。所以转速随输出功率的增加而迅速下降。

　　（2）转矩特性

　　由于串励电动机的转速随输出功率的增加而迅速下降，所以轴上的输出转矩将随输出功率的增加而迅速增加。

　　1.复励电动机的工作特性

　　复励电动机的工作特性介于他励与串励电动机之间。如果并励绕组的磁动势起主要作用，工作特性就接近于他励（并励）电动机，但和他励电动机相比，复励电动机有如下优点：当负载转矩突然增大时，由于串励绕组中的电流突然加大，磁通增大，使电磁转矩很快增大，这就使电动机能迅速适应负载的变化。其次，由于串励绕组的存在，即使当电枢反映的去磁作用较强时，仍能使电动机具有下降的转速调整特性，从而保证电动机能稳定运行。

　　如果是串励绕组的磁动势起主要作用，工作特性就接近于串励电动机，但这是因为有并励磁动势存在，电动机空载时不会有发生高速的危险。

　　2.直流电动机的机械特性

　　利用电动机拖动生产机械时，必须使电动机的工作特性满足生产机械提出的要求。在电动机的各类工作特性中首要的是机械特性。电动机的机械特性是指电动机的转速n与其转矩（电磁转矩）Tem之间的关系，即曲线。机械特性是电动机性能的主要表现，它与运动方程相联系，在很大程度上决定了拖动系统稳定运行和过渡过程的性质及特点。

七、串励式直流电动机检测

用手旋转电机，如果感觉有明显较大的阻力，说明电机内部有短路点。（转动平稳为正常）。

2 将正负极连接起来，用手拧的时候会有很大的阻力，说明线路正常。否则内部有断路点。

3. 通电转动时观察换向火花，没有火花最好，有星星点点的火花为良好，火花连成线为差，有环火现象就不能用了。（寿命会急剧缩短）

4 运行至温升稳定后，电机表面温度不要超过80摄氏度。如果超过这个值，说明电机的温升不过关

5 运行至温升稳定时，停机用万用表测量绕组的电阻。一般为零点几到几欧姆。

八、串励式直流电动机负载变化时是如何自动调节转矩的

区别如下：

并励直流电动机有硬的机械特性、转速随负载变化小、磁通为一常值，转矩随电枢电流成正比变化，相同情况下，起动转矩比串励电动机小，适用于转速要求稳定，而对起动转矩无特别要求的负载。  

串励直流电动机有软的机械特性、转速随负载变化较大、负载轻转速快、负载重转速慢、转矩近似与电枢电流的平方成正比变化，起动转矩比并励电动机大，适用于要求起动转矩特别大，而对转速的稳定无要求的运输拖动机械。 

九、串励式直流电动机有哪些特点

工作特性：电动机输入电源----电流在定子与转子之间产生电磁感应-----电磁同极排斥-----推动转子（定子是固定的）------转动做功-----传动带动其它设备.

机械特性：电动机的转速n 随转矩T而变化的特性【n=f(T)】称为机械特性。　调速 从直流电动机的电枢回路看,电源电压U与电动机的反电动势Eа和电枢电流Zа在电枢回路电阻Rа上的电压降必须平衡。即U=Ed+IdRd 　　反电动势又与电动机的转速n和磁通φ有关，电枢电流又与机械转矩M和磁通φ有关。即 z4系列直流电动机 　　Ed=Cφn 　　M=CφId式中C 　　为常数。由此可得式中n0为空载转速，k 为Rа/C2。以上是未考虑铁心饱和等因素时的理想关系，但对实际直流电动机的分析也有指导意义。由上可见直流电动机有3种调速方法：调节励磁电流、调节电枢端电压和调节串入电枢回路的电阻。调节电枢回路串联电阻的办法比较简便，但能耗较大； 　　z4系列直流电动机

且在轻负载时，由于负载电流小，串联电阻上电压降小，故转速调节很不灵敏。调节电枢端电压并适当调节励磁电流，可以使直流电动机在宽范围内平滑地调速。端电压加大使转速升高，励磁电流加大使转速降低，二者配合得当，可使电机在不同转速下运行。调速中应注意高速运行时，换向条件恶化，低速运行时冷却条件变坏，从而限制了电动机的功率。串励直流电动机由于它的机械特性(图2)接近恒功率特性,低速时转矩大，故广泛用于电动车辆牵引，在电车中常用两台或两台以上既有串励又有并励的复励直流电动机共同驱动。利用串、并联改接的方法使电机端电压成倍地变化（串联时电动机端电压只有并联时的一半），从而可经济地获得更大范围的调速和减少起动时的电能消耗。

十、串励式直流电动机和并励式直流电动机的结构

他励电动机与串励电动机主要有以下几点区别。

1、励磁电流不同

他励电动机励磁电流取自专门励磁电源。

而串励电动机励磁电流是电枢电流，取自于电枢电源。

2、励磁绕组不同

他励电动机励磁绕组线细匝数多。而串励电动机励磁绕组线粗且匝数很少。

3、机械特性不同

他励电动机具有硬机械特性。

而串励电动机具有软机械特性。

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