《直流发电机》PPT课件.ppt

1-6 直流发电机 直流发电机的励磁方式可以是他励、并励和复励。 以并励为例推导直流发电机的基本方程式。 各物理量正方向的规定： 电枢电动势 Ea与电流 Ia方向一致； 电磁转矩 Mem与转速 n方向相反， 为制动转矩。 RL Ra rf Ia I f I Ea Mem U r n 一、基本方程式 （ 1）电势平衡式 电枢回路： aaa RIUE ffff RIrrIU )( Ea U （ 2）转矩平衡式 M1 M0 Mem M1：输入转矩 ; M0:空载制动转矩 （ 3）功率平衡式 emMMM 01 n 602 功率平衡式 空载损耗功率 p0： adFem e c pppp 0 pmec：机械损耗 ; pFe: 铁心损耗； pad： 附加损耗 emPpP 01 P1：输入功率 ; p0：空载损耗功率 ; Pem：电磁功率 电磁功率 Pem： aemem IEMP aafaaaaaaem RIUIPRIUIIRIUP 222)( 功率和效率 adppfepc u fpc u apP pPP m e c em 2 01 功率平衡式： 效率： %1 00)1(%1 00 11 2 P p P P 二、 发电机的运行特性 直流发电机的四个基本物理量： U、 I、 If、 n。（ n由原动机拖动， 保持不变） 运行特性 ：在 U、 I、 If 之间，保证其中一个量不变，另外两个物 理量之间的函数关系。 主要特性： （ 1） n常数， I常数， U f（ If） ；负载特性 （ 2） n常数， If常数， U f（ I） ；外特性 （ 3） n常数， U常数， If f（ I） ；调节特性 (1) 空载特性 负载特性 u f(If)在负载电流 I 0时， 即为 空载特性 。 空载时， aEU nCE ea n等于常数 aE )()(0 ff IfIfu 空载特性实质即为磁化曲线 确定磁路和运行点的饱和程度 空载特性 Uo f（ If） 空载特性可以通过实验的手段得到。 调节 r If单调增长 U=1.11.3 UN If单调减小至 0 If反向单调增长 U=（ 1.11.3） UN If单调减小至 0 Uf G A V r I U 外特性 U f（ I） 外特性也可以通过实验的手段得到。 调节 RL I从零增至额定值 aae aaa RInC RIEU 1 他励 1 2 并励 2 n不变 If不变 G A V r RL 电压调整率 从空载到负载，电压下降的程度由电压变化率来表示。 %1000 N N U UUU U0是空载时的端电压， 一般他励直流发电机的电压 变化率约为 5 10%。 I If 调整特性 If f(I) 转速一定，负载电流变化时，为维持他励直流发电 机的端电压不变，需要调节励磁电流。负载电流增 大，励磁电流也增大。 I=IN,U=UN 时的 If，称为额 定励磁电流。 IN IfN I U G A V （ 3）并联发电机的自励条件和特性 fa III “自励发电机 ” ， If 1 5 dt dILRIU f fff 0 自励过程： )( fff IfRI )(0 fIfU )( ff RIdtd If U 自励特征 发电机自励时的稳定点为励磁回路伏安特性曲线与空 载特性的交点。 电机的转速发生变化， 励 磁回路伏安特性曲线发生移 动， 稳定工作点发生改变。 不同的转速， 具有不同的临 界电阻 自励的条件 （ 1）电机必须有剩磁。 可通过 “ 充磁 ” （ 2）励磁绕组的接线与电枢旋转方向必须正确配合， 使励磁电流产生的磁场方向与剩磁方向一致 （ 3）励磁回路的电阻应小于与电机转速相对应的 临界电阻。 外特性和调整特性 并励发电机的外特性 U=f(I) 与他励相比，根据 有几个特点： aaa RIEU (1) 负载增大时， 端电压下降较快； (2) 外特性有拐弯现象 ; 调整特性与他励发电机相似。 直流发电机的总结 （ 1） 三个平衡式， 以及 EU的发电状态判据。 （ 2）发电机的励磁方式： （ 3）不同励磁方式对工作特性的影响。