直流电动机用斩波器进行调速时，当电压降低后机械特性硬度( )

本题考查直流电动机采用斩波器调速时，电压调节对机械特性硬度的影响。 首先明确核心概念： 1. **机械特性硬度**：指电动机机械特性曲线（转速n与电磁转矩T的关系曲线）的斜率绝对值。硬度越大（即|dn/dT|越小），表示负载转矩变化时转速变化越小，系统带负载能力越强、稳定性越好；反之，硬度小（|dn/dT|大）则称为“变软”。 2. **他励/并励直流电动机的固有机械特性方程**为： \[ n = \frac{U - I_a R_a}{K_e \Phi} \] 其中，\(U\)为电枢端电压，\(I_a\)为电枢电流，\(R_a\)为电枢电阻，\(K_e\)为电动势常数，\(\Phi\)为每极磁通。在恒磁通（即他励或并励且励磁不变）条件下，\(\Phi\)为常数。 又因电磁转矩 \(T = K_t \Phi I_a\)（\(K_t\)为转矩常数），可得 \(I_a = T / (K_t \Phi)\)，代入上式得： \[ n = \frac{U}{K_e \Phi} - \frac{R_a}{K_e K_t \Phi^2} \cdot T \] 此即直线型机械特性方程，其斜率为： \[ \frac{dn}{dT} = -\frac{R_a}{K_e K_t \Phi^2} \] 可见：**在磁通Φ恒定、电枢回路电阻\(R_a\)不变的前提下，机械特性斜率（即硬度）仅取决于\(R_a\)、\(\Phi\)、常数\(K_e, K_t\)，与电枢电压\(U\)无关**。电压\(U\)仅影响特性曲线的截距（理想空载转速），不改变斜率。 3. **斩波器调速原理**：直流斩波器（如降压斩波器Buck Chopper）通过改变占空比来调节施加于电枢两端的**平均电压**。该调速方式属于**电枢电压调速**，且在常规应用中保持励磁磁通Φ恒定（他励或并励独立供电）。因此，它属于**基速以下的恒转矩调速**，其每一组不同平均电压对应的机械特性是一族**彼此平行**的直线——即斜率相同，硬度不变。 综上，当采用斩波器降低电枢平均电压时，仅使整个机械特性曲线下移（理想空载转速降低），而斜率不变，故机械特性硬度不变。 选项分析： A：变软——错误。硬度变软意味着斜率绝对值增大，需\(R_a\)增大或\(\Phi\)减小，但斩波调压不改变二者。 B：变硬——错误。同理，硬度变硬需斜率绝对值减小，亦非电压调节所致。 C：不变——正确。理由如上，斜率表达式中不含\(U\)，电压变化不改变硬度。 D：可能变软，可能变硬——错误。在标准斩波调压（恒磁通、忽略换流影响）前提下，硬度确定不变；该选项混淆了其他调速方式（如串电阻调速会使硬度变软，弱磁调速会使硬度变软）。 因此，正确答案为C。