并励直流电动机运行时，如果励磁回路突然断开，说明Φ、Ea、Ia及n的变化趋势。

Question

如题所述

Answer 1

【答案】：励磁回路断开后，主极磁场只剩下剩磁。在断开瞬间，转速n不会立即变化，因此电枢电动势E_a变为与剩磁磁通Φ_r成正比的很小的值。由于电枢电流I_a=(U-E_a)/R_a，R_a很小，因此I_a会急剧增大到一个很大的值。由于主磁通Φ减至很小、I_a增至很大，因此电磁转矩T=C_TΦI_a的变化就有两种可能。
(1)若I_a增大的比率高于主磁通Φ减小的比率(剩磁较大时)，则T迅速增大，当负载转矩T_L不变时，使转速n明显升高。随着n升高，E_a升高，使I_a开始减小，T减小，最终在较高的转速下T=T_L，电动机达到新的稳态。此时，n和I_a都远远超过其额定值，一方面出现“飞车”现象，易造成电机转子(特别是换向器)的损坏；另一方面，过大的电枢电流使电机发热严重，换向火花很大，有可能烧毁换向器和电枢绕组。这种情况是很危险的。
(2)I_a增大受到R_a的限制，因此，若I_a增大的比率低于主磁通Φ减小的比率(剩磁很小时)，则T减小，T_L不变时，使n降低。随着n降低，E_a降低。此时E已经非常小了，因此，E_a降低使I_a增大从而T增大的幅度很有限，即使减速到n=0，仍有T＜T_L。最终电动机停转，但I_a仍然远远超过其额定值，可能烧毁电机，这种情况也是很危险的。所以，并励(或他励)直流电动机运行中绝不允许励磁回路开路，对此必须采取必要的保护措施。
从上述分析可见，这种因励磁回路开路而造成主磁通异常变化的情况，与正常的弱磁升速是有所不同的。