第03章直流发电机.pptVIP

电 机 学 主讲教师：阎治安 * yanzhian@mail.xjtu.edu.cn Email地址： 时间： 第 3 章? 直流发电机 (DC Generator)内 容 简 介 本章介绍直流发电机的特性。 发电机的转速由原动机决定，一般认为转速恒定。 除转速n外，发电机的外部可测量出3个电量，即端电压U、负载电流 I 和励磁电流 If 。 当发电机正常稳态运行时，3个物理量中1个保持不变，另外2个之间的关系称为直流发电机的特性。 不同励磁方式的发电机，其运行特性有所不同，本章将分别讨论之。 3-1? 他励直流发电机的特性 他励发电机励磁回路与电枢回路互不连接，励磁电流不随负载电流的变化而改变。 他励式直流发电机 n rf 一、开路特性 　　U0= f ( If ) 改变励磁电流， 结论：经过一定比例转换后， 开路特性 U0= f ( If ) 曲线与电机的 磁化曲线Φ =f ( Ff ) 形状完全相同。 一般电机的工作点位于开路特性上曲线开始弯曲的膝点附近。据此可以判断电机的饱和程度。 气隙线 开路特性 二、外特性 U = f ( I ) 改变负载后， 电压调整率：从空载到满载电压变化的程度。 一般他励直流发电机 负载电流增加时, 两种因素引起端电压下降：即电阻压降和电枢磁势的去磁效应增大, 外特性U=f(I) 是略微下垂的曲线。 三、调整特性 If = f ( I ) 改变负载后， 负载电流增加时，有两种因素引起端电压下降。为了维持端电压不变，励磁电流应该略微增大。 3-2?? 并励直流发电机的特性 一、建压过程及建压条件 自励：励磁绕阻并接于电枢绕组两端，由发电机本身的端电压提供励磁，必须具备一定的条件才可。并励发电机由初始的U=0到正常运行时的U值，有一个自己建立电压的过程，这一过程称为自励过程。 电机的主磁极通常总有剩磁存在。 原动机拖动转子旋转，电枢绕组切割剩磁场，产生一个不大的剩磁感应电势，加到励磁绕组将产生一个不大的励磁电流。 励磁电流产生的磁势若与剩磁同方向，相互加强，会建立起稳定电压。 建压时的励磁回路总电阻应小于临界电阻值。 稳定点：以上两条曲线的交点。 建压临界电阻：场阻线与空载特性曲线相切时对应的励磁回路电阻。 建压条件： 1.电机内部要有剩磁； 2.励磁绕组与电枢绕组并接正确； 3.励磁回路总电阻应小于建压时的临界电阻。 二、开路特性 U0= f ( If ) 并励发电机的励磁电流很小，只占额定电流的（1~3）%。 这样微小的电流在电枢绕组中引起的电压降和电枢反应的影响很小，可以忽略不计。所以并励发电机的开路电压也就是电枢中的感应电势。 并励发电机的开路特性曲线与他励时相同，一般试验时接成他励方式即可。 三、外特性 U = f ( I ) 引起端电压随负载电流增加而下降的因素： 电阻Ra上的压降； 电枢反应的去磁作用； 以上2因素引起励磁电流的进一步减少。 从而导致端电压再下降。 一般电压调整率为：? ΔU=（10~30）%。 他励 并励发电机 3-3?? 复励直流发电机的特性 复励发电机有两个励磁绕组即串励和并励绕组。 如果串励与并励绕组的磁势方向相同,则称为加复励（或叫积复励）,反之为差复励（或叫减复励）。 一、开路特性 U0 = f ( If ) 开路时串励绕组不起作用，则其开路特性同并励发电机的开路特性。