直流电机总结

直流电机¶

结构是“interlacing”，即前级的头连到后级的尾，如此下去

分为单叠绕组和单波绕组。

直轴电枢反应：电刷不位于几何中心线时，产生直轴分量 $ F_{ad} $ , 与 $ F_f $ 方向相同则增磁，反之去磁。

交轴电枢反应：鞍形曲线，磁路不饱和时总的电枢反应既不增磁也不去磁，饱和时（大多数情况饱和）去磁。

励磁方式如下：

$$ \begin{aligned} &I_F=\frac{V_E}{R_F} \ &E_A=R_AI_A+V_t \ &I_{A} =I_{F}+T_{L} \ \end{aligned} $$

$$ \begin{aligned} &I_{A}=I_{S}=I_{L} \ &E_{A}=(R_{A}+R_{S})I_{A}+V_{t} \end{aligned} $$

$$ \begin{aligned} &I_{A}=I_{S}+I_{L} \ &E_{A}=(R_{A}+R_{S})I_{A}+V_{t} \end{aligned} $$

后三者称为自励(self excited)

直流发电机稳态时感应电压 $E_a$ 和电枢端电压 $V_a$ 的关系为

\[ V_a=E_a-I_aR_a \]

对于他励， $V_a-I_f$ 曲线为空载特性曲线向下平移 $I_aR_a$, 对于自励，逐渐减小。

有如下的曲线

两个方程：

\[ E_A=k\phi \omega\\ \tau_{ind}=k\phi I_A \]

其中的 $k=\dfrac{poles C_a}{2\pi m}$, $C_a$ 为电枢绕组的总导体数，

画场阻线。

\[ V_a=E_a\pm I_aR_a\\ V_t=E_a\pm I_a(R_a+R_s)\\ I_{feq}=I_f+\frac{N_s}{N_f}I_s\\ E=K\Phi \omega\\ \tau=K\Phi I_a \]

对于给定电枢电流计算电动机转速，先算$E_a$ 再算主磁极励磁，再读出实际转速