中學(xué)生物理小常識：為什么電車要用直流電動機(jī)拖動

大家都知道，電車在運行中，要經(jīng)常起動和停止，運行的速度和方向也要根據(jù)具體情況，不斷地加以調(diào)整，而且要求電車速度大小的變化要平穩(wěn)。這一切都是通過拖動它的電動機(jī)來實現(xiàn)的。那么，電車用什么樣的電動機(jī)合適呢?

　　電車是用直流電動機(jī)來拖動的。與交流電動機(jī)相比，直流電動機(jī)的主要優(yōu)點是起動力矩大，可以均勻而經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。因此，凡是在重負(fù)載下起動或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械，例如大型可逆軋鋼機(jī)、卷揚機(jī)、電力機(jī)車、電車等，都用直流電動機(jī)拖動。

　　一般的交流電動機(jī)，起動電流很大，起動力矩卻比較小，不適用于要經(jīng)常在重負(fù)載條件下起動的電車;另外，改變交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，一般是通過改變電動機(jī)磁極對數(shù)的方法來實現(xiàn)，轉(zhuǎn)速變化不平滑，對電車不合適。

　　直流電動機(jī)除起動力矩大以外，還有較強(qiáng)的過載能力，它可以使電車在重負(fù)載的情況下，經(jīng)常起動。直流電動機(jī)的調(diào)速性能極高。所謂“調(diào)速性能”，是指電動機(jī)在一定負(fù)載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動機(jī)可以在重負(fù)載條件下，實現(xiàn)均勻、平滑的無級調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬。因為拖動電車的直流電動機(jī)是串勵電動機(jī)，在這種電動機(jī)中，產(chǎn)生主磁場的勵磁線圈和電樞線圈串聯(lián)之后再外接直流電源。調(diào)速時是通過改變并聯(lián)在勵磁線圈上的一個分流電阻的大小，從而改變勵磁電流和電樞電流間的比值達(dá)到調(diào)速目的。操作時，因為可以方便地改變勵磁線圈上并聯(lián)的分流電阻值，所以改變電車運行速度也就比較容易了。