电工文库|直流电机的电磁功率及其平衡方程式

水电之家讯：现在介绍直流电机的第四大基本关系式，即功率平衡方程。一、电磁功率PM电磁转矩所对应的功率即称为电磁功率。2∏n

设角速度为■＝---------

60 PM＝T×■＝2∏n

CTIaφ×--------

60 PN2∏n

＝------ Iaφ-------

2∏a60 PN

＝------ φ n Ia

60a ＝EaIa

即 PM＝T ■＝EaIa

定义：电磁功率是能量转换【电能<<==>>机械能】过程中的转换功率。稍加推导，PN可以机械量 T■ 来表示，也可以用电量 EaIa 来表示，这说明电磁功率是能量形态变换的基础，或者说电磁功率是电能转换为机械能或机械能转换为电能的，即能量转换过程中的转换功率。很重要，要注重理解。二、直流发电机的功率平衡（以并励直发为例）直流电机的第四大基本公式简单推导此式如下

Pf为励磁损耗；

Pcu为铜损耗考虑到直流发电机的输入功率 P1 减去空载时的损耗即铁耗 pfe 和机械损耗 pm 后才能是电磁功率。以上没考虑附加损耗 p△ ，若考虑，则如下式表示（左式），即输入功率等于铁耗、附加损耗、机械损耗与电磁功率之和。

Ea = U + IaR内

①

Ia = I + If

②①式等号两边同乘以Ia

EaIa = UIa + Ia2R内

③②式代入③式得

EaIa = UI + UIf + Ia2R内

即：PM = P2 + pf + pcu④

P1 = pfe + pm + PM

⑤

PM = pfe + p△ + pm + PM

⑥综合④、⑤两式，用功率流程图来表示。 直流发电机的功率流程图(Power-flow Diagram)三、直流电动机的功率流程图(Power-flow Diagram)

功率流程图形象，直观地表达了多项功率、损耗之间的相互关系，学者应该掌握。同理，直流电动机的功率流程图也可以画出，注意到，虽然图形并没什么变化，但其物理概念已经大大改变了。一定要学会画。

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