电机与拖动-第2章直流电机原理.pptVIP

当 n = nN，U = UN 时： If = f (Ia) O I If IfN IaN （3）调节特性 （4）效率特性 ? = ×100% P2 P1 ※ 小型发电机： ?N = 70% ~ 90% 中大型发电机： ?N = 91% ~ 96% 当 n = nN，U = UN 时： ? = f (P2) 2. 并励直流发电机的自励与外特性 G I Ia U If Ea 问题：Ea →? ？ ? → Ea ？ (1)并励直流发电机的自励 主磁极必须有剩磁?r ?r →Er →Ifr →? ? 与?r 方向相同 →Ea＞Er ? 与?r 方向相反 →Ea＜Er 励磁电流产生的磁通 必须与剩磁同方向 ?r →Er →Ifr →Ea＞Er → If＞Ifr → ? ? →Ea ? ··· 发电机何时建立起稳定的直流电压？该电压为多大？ If = E Ra＋Rf O If E Er Ifr If1 If2 If Q （磁场电阻线） 磁场电阻线的斜率： tan? = = Ra＋Rf Ea If O If E Er Rf =Rk Rf＜Rk Rf＞Rk If = Ea Ra＋Rf 励磁电路的电阻必须小于临界电阻 ? 当n不变时，Rf增加，磁场电阻线斜率会增加。当电阻线与空载曲线直线段重合时，无固定交点，U0不稳定，此状态叫临界状态。此时Rf叫临界电阻Rk。 当 Rf ? Rk 时， Ea ?? Er ， 能够自励。 当 Rf = Rk 时， Ea 不确定，不能自励。 当 Rf ? Rk 时， Ea≈Er，不能自励。 ※ 总结自励的三个条件 (2)并励直流发电机的外特性 I = Ia－If，U = Uf I ? → Ia? RaIa ? Ea ?(电枢反应) Uf ? →Φ ? U ?? O I U U0 他励 并励 G I Ia U If Ea 当 n = nN、If = IfN 时： U = f (Ia) = Ea－RaIa 特点 ① 负载增加时， U 下降较快。 ΔU ≈(20～30)% ※ 与他励相比 ②外特性有拐弯现象。 ③ 稳态短路电流 ISC 不大。 【例2－5】 一台并励直流发电机 UN = 220 V，IN = 76 A, nN =1500 r/min, 电枢电阻 Ra = 0.1?，励磁电阻 Rf＝ 100 ?，效率? = 86%。试求额定状态下的输入功率、电 磁功率和电磁转矩。 解：励磁电流为 电枢电流为 电枢电动势为 输入功率为 电磁功率为 电磁转矩为 第 2 章 结 束 第2章作业 1-7、1-8、1-9、1-10、1-14、1-15、1-21、1-22、1-23、1-24、1-25、1-26、1-27、1-28 2. 直流发电机按励磁方式分类 G I Uf Ua If Ia 分为他励和自励。 G I Ia U If G Ia If I U G Ia U If I 他励 串励（自励） 并励（自励） 复励（自励） 2.2.3 直流电机的磁场 1. 空载磁场 直流电机空载是指电机对外无功率输出、不带负载空转的一种状态。 直流电机空载时，励磁绕组内有励磁电流，电动机电枢电流很小可忽略，而发电机电枢电流为零，这时电机的磁场由励磁电流单独建立。 气隙 电枢齿 转子铁心轭 主磁极铁心 定子铁心轭 主磁通 漏磁通 主磁通??漏磁通 主磁通产生感应电动势和电磁转矩 主磁通和漏磁通 Bav ? 0 ? B? ? B? ? B?m 产生主磁通?时整个闭合磁路所需的磁通势为 磁感应强度B 的分布 电机主磁通与励磁电流的关系可以计算或实验测定 气隙线 a b c 磁化曲线 磁感应强度B 的分布 ? I0 0 I0较小时铁心不饱和，磁通势主要作用在气隙上。 I0较大时铁心饱和，励磁电流与磁通是非线性关系。 2. 负载时的电枢磁动势 几何 中性线 直轴d 交轴q Fa ? 2 ? 2 ? O x x Fa(x) Ba(x) 直流电机负载运行时，电枢电流Ia不为零，气隙中由电枢电流Ia产生电枢磁动势Fa。 3. 电枢反应 当电机带负载后，电枢绕组流过电流，出现电枢磁动势。 电枢磁动势对主磁