第8章直流发电机.pptVIP

0 0 0 0 0 1、他励直流发电机（空载特性） 将电枢反应去磁作用折算成等效励磁电流： Ifaq= Faqd/z = If0′- If0 = 0.3 (A) 上式求出电枢反应的等效励磁电流。 换句话说，要想在负载时保持空载同样的电压230V，励磁电流要增大0.3A，产生△Φ一方面去平衡电枢反应的去磁效应，一方面使感应电动势增大，以弥补因IaRa的增大使电枢电压减小。 第三十页，共四十九页。 2）外特性曲线 n = nN，If=IfN，U = f（I） 刀闸K1合上，保持n=nN，调节电阻Rr使得当负载电流I=IN 时，端电压U=UN，此时If=IfN。保持IfN不变，调节电阻RL使负载电流I由零变到额定值，测取外特性曲线U = f（I）。 1、他励直流发电机（外特性） 测取他励发电机外特性曲线的试验线路如右图所示。 ^^^^ Rr Rf V A RL K1 A 第三十一页，共四十九页。 1、他励直流发电机（外特性） 外特性下降的原因： U 0 U0 UN I C IN ① I↑→IaRa↑ ② I↑→电枢反应的去磁效应使Φ↓→E↓ 外特性曲线如右图，曲线随负载电流I的增大而下降。 根据： 第三十二页，共四十九页。 1、他励直流发电机（外特性） 测外特性目的： ② 外特性的软硬通常由电压调整率来表示，该值可通过外特性算出： 式中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%。 ① 可看出随着I变化U的变化规律。下降不大的特性称硬特性，若曲线太陡， 则电机发电质量不好。 第三十三页，共四十九页。 1、他励直流发电机（短路电流） 3）短路电流 因为：Ia=(E-U)/Ra 短路电流：Ia=E/Ra，电机会被烧坏。 当U=0时，他励发电机短路电流很大，是额定值的30倍。 所以发电机必须安装过电流保护装置，当负载电流超过允许值时，保护装置立即快速地切断电路，以保护电机。 U I 0 第三十四页，共四十九页。 1、他励直流发电机（调节特性） 4）调节特性 要保持端电压不变，必须增加励磁电流，以补偿电枢反应的去磁作用和电枢回路总电阻压降的增大。 n=nN，U=UN ， If=f(I) 当 RL↓→I↑， U = CEΦnN –IaRa ，U 将减小。 If If0 IfN 0 I IN C RL ^^^^ Rr Rf A A V 调节 Rr↓→ If↑→Φ↑→U↑ 即 RL↓→I↑→U↓ 第三十五页，共四十九页。 1、他励直流发电机（效率曲线） 5）效率曲线 其中， 为不变损耗， 为可变损耗。 I ? 负载电流变化时，效率也随之改变，直流发电机的效率曲线如右图。 第三十六页，共四十九页。 1、他励直流发电机（效率曲线） 令 可得： η与Ia之间存在二次关系， 效率曲线存在一个最大值。 即当发电机在某负载下不变损耗等于可变损耗时，此时效率最高。 一般直流发电机设计在3/4额定负载左右效率最大。 第三十七页，共四十九页。 1）并励直流发电机的自励 2、并励直流发电机（自励） 并励发电机的特点是：不提供励磁电源，由电枢电压提供励磁电源。 但是产生电枢电动势（ U0=CeΦnN）以存在励磁电流为条件。 怎样自励？ If 取决 U0= CeΦnN 取决 第三十八页，共四十九页。 开关 K 断开，原动机拖动发电机在额定转速 nN空载运行，此时电枢电压没有自励起来。 直流发电机：E = U + IaRa 空载时：I=0，n=nN 空载特性曲线U = E0 = CEΦnN E0= If (Rf + Rr) + Lf (dif / dt ) Rr ^^^ A Rf A V + - K If E0 RL 励磁回路的电阻特性曲线： Uf=If (Rf + Rr) 2、并励直流发电机（自励） 第三十九页，共四十九页。 2、并励直流发电机（自励） 右图表示并励发电机自励的条件和过程。由于负载电流为零，Ia＝If ，电枢端电压U≈E0，这个电压也是励磁绕组两端的电压。空载特性曲线和励磁回路电阻特性曲线的交点A即可近似代表此时的工作点。即电机端电压为U0，这时励磁电流为If0。 If U0 If1 If2 Er If3 If0 E1 E2 E3 U 0 A 第四十页，共四十九页。 2、并励直流发电机（自励） 剩磁 ? r→ Er → If1