第1个回答 2024-04-16
直流电动机的工作原理基于电流与磁场之间的相互作用。当直流电源通过电刷为电枢绕组供电时，电枢中的导体因电流而受到电磁力的作用。根据左手定则，这些导体在磁场中会受到力的推动，导致转子开始旋转。转子的旋转速度，即转速n，与电磁力成正比，该电磁力由电流、磁场强度B和导体长度l决定，即 f = B * l * i * a（其中i为电流，a为导体在磁场中的投影面积）。
在电动机启动时，由于电枢回路的电阻和电感较低，启动电流可能会非常大，达到额定电流的15至20倍。这种高起动电流可能会对电网造成干扰，对电机造成机械冲击，并在换向器处产生火花。因此，对于功率不超过4千瓦的电动机，通常采用直接合闸起动方法，这种方法下起动电流约为额定电流的6至8倍。对于更大功率的电动机，为了限制起动电流，常在电枢回路中串联一个专门设计的可变电阻，随着转速的提高，逐渐短接这些电阻，以限制起动电流在允许的范围内。这种起动方法称为串电阻起动，它简单且设备轻便，因此在中小型直流电动机中广泛应用。然而，由于起动过程中能量消耗较大，对于经常需要起动的电机和中大型直流电动机来说，这种方法并不理想。在某些特殊情况下，例如城市电车，虽然经常需要起动，但为了简化设备、减轻重量以及方便操作和维护，仍然可能会选择使用串电阻起动方法。
在选择直流电动机的特性类型时，应考虑以下几点：
1. 对于恒转矩负载（负载转矩TL固定，与转速无关），应选择硬特性的电动机，例如用于金属加工或起重机械。
2. 对于通风机械负载，其中负载转矩TL与转速n的平方成正比，也应选择硬特性的电动机。
3. 对于恒功率负载（功率P固定时，转矩T与转速n成反比），应选择软特性电动机，例如用于电气机车等。
参考资料来源：百度百科-直流电动机