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直流发电机
的运行特性电气工程学院韩力电机学3.62008
2电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,直流发电机
WhatisaD.C.Generator?输入机械能输出直流电能
3电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,直流发电机的运行特性
OperationCharacteristics(4个)空载特性(补充)当n=nN,I=0时:U0=f(If)外特性(重点)当n=nN,If=C或Rf=C时:U=f(I)调整特性当n=nN,U=UN时:If=f(I)效率特性当n=nN,U=UN时:η=f(P2)运行特性与电机的励磁方式有关。以下分他励、并励、复励分别介绍…
4电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,他励发电机的运行特性
▲空载特性NoLoadCharacteristic当n=nN,I=0时:U0=f(If)Ea=CenNΦ=U+IaRa=U0U0∝Φ,Φ=f(If)空载特性实质上就是电机的磁化曲线。剩磁电压U0r≈(2~4)%UN
5电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,他励发电机的运行特性
▲外特性ExternalCharacteristic当n=nN,If=C时:U=f(I)U=Ea-IaRa=CenNΦ-IaRa随着I的增加,有两个因素使端电压U下降:(1)I↗→IaRa↗→U↘(2)I↗→Ia↗→Fa↗→交轴电枢反应↗→去磁效应使Φ↘→U↘IUO
6电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,他励发电机的运行特性
▲电压调整率VoltageRegulationIUOU0UNIN基本上属于恒压源
7电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,If0他励发电机的运行特性
▲调节特性RegulationCharacteristic当n=nN,U=UN时:If=f(I)U=Ea-IaRa=CenNΦ-IaRa随着电枢电流I的增加,端电压U有下降的趋势。为了维持U=UN,必须使:If↗→Φ↗→Ea↗IIfOIfNIN
8电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,他励发电机的运行特性
▲效率特性EfficiencyCharacteristic不变损耗p0=机械损耗pΩ+基本铁耗pFe+杂散损耗pΔ可变损耗pCu=基本铜耗pCua+电刷损耗ps+励磁铜耗pCufP2ηOPNηN
9电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,并励发电机自励问题外特性
10电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,AIf0U0O励磁电阻线并励发电机
▲自励过程U=Ea-IaRa=CenNΦ-IaRaUf=U=RfIfΦ=f(If)IfU0EaI+-IaRfU0r磁化曲线
11电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,AIf0U0O励磁电阻线并励发电机
▲自励条件(1)电机必须有剩磁;U0r磁化曲线临界电阻线(2)励磁磁动势的方向必须与剩磁的方向一致;(3)励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。ΦrΦf问题:如果并励发电机旋转后不能建立电压,应该如何处理?
12电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,并励发电机的运行特性
▲外特性当n=nN,Rf=C时:U=f(I)U=Ea-IaRa=CenNΦ-IaRa与他励发电机比较,随着I的增加,还有第三个因素使端电压U下降:U↘→If↘→Φ↘→Ea↘→U↘↘并励直流发电机:ΔuN≈20%IfUEaI+-IaRfRLUNINIkIUOU0他励并励根据:I=U/RL≈Ea/(Ra+RL)(1)RL↘→I↗→U↘(2)RL↘↘→U↘↘→If↘↘→Ea↘↘→I↘→拐弯(3)当U=0时:I=Ik,稳态短路电流不大。
13电机学教案,?2008by重庆大学电气工程学院韩力,,复励发电机的运行特性
▲外特性复励:既有并励绕组,又有串励绕组的励磁方式。积复励:串励磁动势与并励磁动势的方向相同。差复励:串励磁动势与并励磁动势的方向相反。IfEaI+-IaUUIOINUN差复励欠复励平复励过复励积复励
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