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法律研究直流電動機特性——並勵、串勵和復勵電動機
直流電動機的效能由電樞電流、轉矩和轉速之間的關係決定。這些關係以曲線的形式用圖形表示，稱為直流電動機的特性。這些特性顯示了直流電動機在不同負載條件下的行為。
以下是直流電動機的三個重要特性
轉矩和電樞電流特性
它是直流電動機的電樞轉矩 (τa) 和電樞電流 (Ia) 之間繪製的圖形。它也被稱為直流電動機的電氣特性。
轉速和電樞電流特性
它是直流電動機的轉速 (N) 和電樞電流 (Ia) 之間繪製的圖形。該特性曲線主要用於為特定應用選擇電動機。
轉速和轉矩特性
直流電動機的轉速 (N) 和電樞轉矩 (τa) 之間繪製的圖形稱為轉速-轉矩特性。它也被稱為直流電動機的機械特性。
直流並勵電動機特性
並勵電動機是恆磁通電機，即它們的磁通量保持恆定，因為它們的勵磁繞組直接連線到電源電壓上，該電壓假定為恆定。
轉矩和電樞電流特性
直流電動機的電樞轉矩與磁通量和電樞電流成正比，即
$$\mathrm{\tau_{a}\:\varpropto\:\varphi I_{a}}$$
對於並勵電動機，磁通量也保持恆定。因此，
$$\mathrm{\tau_{a}\:\varpropto\:I_{a}}$$
因此，直流並勵電動機的轉矩和電樞電流特性是透過原點的直線（見圖）。軸轉矩小於電樞轉矩，用虛線表示。
從特性可以看出，啟動過載需要非常大的電流。因此，並勵電動機不應在過載下啟動。
轉速和電樞電流特性
並勵直流電動機的轉速由下式給出：
$$\mathrm{N\:\varpropto\:E_{b}}$$
$$\mathrm{\because \:E_{b}\:=\:V\:-\:I_{a}R_{a}}$$
$$\mathrm{\therefore \:N \:\propto\:(V\:-\:I_{a}R_{a})}$$
對於直流並勵電動機，反電動勢和磁通量在正常工作條件下均保持恆定。因此，並勵電動機的轉速相對於電樞電流將保持恆定，如虛線所示。
但是，當負載增加時，由於電樞電阻和電樞反應的下降，反電動勢和磁通量分別下降。儘管反電動勢下降略大於磁通量，因此電動機的轉速隨著負載的增加而略有下降（如線 AB）。
轉速和轉矩特性
這是針對各種電樞電流繪製的轉速和轉矩之間的曲線。可以看出，並勵電動機的轉速隨著負載轉矩的增加而降低。
直流串勵電動機特性
在直流串勵電動機中，勵磁繞組與電樞串聯連線，因此承載整個電樞電流。當電動機軸上的負載增加時，電樞電流也增加。因此，串勵電動機的磁通量隨著電樞電流的增加而增加，反之亦然。
轉矩和電樞電流特性
在直流電動機中，
$$\mathrm{\tau_{a}\:\propto\:\varphi I_{a}}$$
$$\mathrm{在磁飽和之前,\varphi \:\propto\: I_{a};\:所以\:\tau_{a}\:\propto\:I_a^2}$$
$$\mathrm{磁飽和之後,\: φ\:變為常數，所以\:\tau_{a}\:\propto\:I_{a}}$$
因此，在磁飽和之前，電樞轉矩與電樞電流的平方成正比。因此，在磁飽和之前的轉矩與電樞電流曲線是拋物線（曲線 OA 部分）。
磁飽和之後，電樞轉矩與電樞電流成正比。因此，磁飽和之後的轉矩與電樞電流曲線是一條直線（曲線 AB 部分）。
從轉矩與電樞電流曲線可以清楚地看出，直流串勵電動機的啟動轉矩非常高。
轉速和電樞電流特性
直流串勵電動機的轉速由下式給出：
$$\mathrm{N\:\propto\:\frac{E_{b}}{\varphi};\:其中,\:E_{b}\:=\: V-I_{a}(R_{a}+R_{se})}$$
隨著電樞電流的增加，由於電樞和串勵磁繞組的歐姆壓降，反電動勢降低，而磁通量增加。儘管在正常工作條件下電阻壓降非常小，可以忽略不計，因此，
$$\mathrm{N\:\propto\:\frac{1}{\varphi}\:\propto\:\frac{1}{I_{a}};\:在磁飽和之前.}$$
因此，在磁飽和之前，轉速與電樞電流曲線是雙曲線，而在磁飽和之後，磁通量變為常數，因此轉速
轉速和轉矩特性
直流串勵電動機的轉速轉矩特性可以從其轉速-電樞電流和轉矩-電樞電流特性得到，如下所示
對於給定的 Ia 值，從轉矩-電樞電流曲線確定 τa，從轉速-電樞電流曲線確定 N。這將在轉速-轉矩曲線上得到一個點 (τ,N)。對電樞電流的不同值重複此過程，並確定相應的轉速和轉矩值 (τ1, N1), (τ2, N2) 等。
當這些點繪製在圖形上時，我們得到直流串勵電動機的轉速和轉矩特性，如圖所示。
從特性可以清楚地看出，串勵電動機在低速時具有高轉矩，反之亦然。因此，串勵直流電動機用於需要高啟動轉矩的地方。
重要提示 – 在空載時，電樞電流非常小，磁通量也很小。因此，轉速升高到危險的高值，這可能會損壞機器。因此，串勵電動機不應在空載時啟動。
累積復勵直流電動機特性
累積復勵直流電動機是指串勵磁場有助於並勵磁場，即兩者方向相同。
轉矩和電樞電流特性
當電樞電流增加時，串勵磁場增加，而並勵磁場保持恆定。結果，機器中的總磁通量增加，因此電樞轉矩也增加。
轉速和電樞電流特性
當負載增加時，電樞電流也增加，這會增加每極的磁通量。因此，電動機的轉速隨著負載的增加而降低。因此，累積復勵電動機的調速效能較差。
轉速和轉矩特性
對於給定的電樞電流，累積復勵電動機的轉矩大於並勵電動機的轉矩，但小於串勵電動機的轉矩。
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