《直流发电机》课件.pptVIP

*******************直流发电机课程目标理解直流发电机的基本结构和工作原理掌握直流发电机的基本结构、工作原理和主要参数，能够识别直流发电机的各个部件，并理解其相互关系。掌握直流发电机的类型和特性了解不同类型的直流发电机，如串励、并励和复励发电机，并掌握其工作特性，能够根据实际应用选择合适的直流发电机。掌握直流发电机的应用和维护了解直流发电机的应用场景，如工业生产、电力系统等，并掌握直流发电机的安全操作、维护和故障排除方法。直流发电机的基本结构电枢由铁芯和绕组组成，在磁场中旋转，产生感应电流。磁场由励磁绕组产生，为电枢旋转提供磁场。整流器将电枢感应电流转换为直流电，输出到负载。直流发电机的工作原理磁场直流发电机依靠磁场来产生电能。磁场由电磁铁产生，电磁铁由励磁绕组通电后形成。旋转电枢电枢是由许多导体绕组组成的，电枢在磁场中旋转，切割磁力线，从而产生感应电势。感应电势产生的感应电势大小与磁场强度、电枢旋转速度和绕组匝数成正比。整流感应电势通过整流器将交流电转换成直流电，输出到负载。感应电势的产生电枢绕组在磁场中切割磁力线产生感应电动势感应电流方向由右手定则确定感应电势的表达式E=kφn其中，E为感应电势，k为常数，φ为磁通，n为转速。感应电势的影响因素1磁场强度磁场越强，感应电势越大。2转速转速越高，感应电势越大。3电枢线圈匝数匝数越多，感应电势越大。4电枢导体的长度导体长度越长，感应电势越大。直流发电机的输出特性直流发电机输出特性曲线描述了发电机输出电压随负载电流的变化情况，该曲线通常呈下降趋势。负荷特性曲线的分析1输出电压随负载电流增加而下降2输出电流随负载增加而增加3输出功率随负载电流增加而变化自激式直流发电机的工作1残余磁场发电机启动时，电枢绕组中存在微弱的残余磁场。2感应电势电枢旋转，切割磁力线，产生感应电势。3励磁电流感应电势驱动励磁绕组，产生励磁电流。4增强磁场励磁电流增强磁场，进一步提高感应电势。分磁式直流发电机的工作1励磁绕组分磁式直流发电机通过独立的励磁电源供电。2励磁电流励磁电流不受电枢电流的影响。3磁场强度励磁电流决定磁场强度，从而控制发电机输出电压。励磁电流对发电机输出的影响励磁电流与电势励磁电流强度决定着磁场强度，进而影响感应电势的大小。励磁电流越大，磁场越强，感应电势越高。电势与输出功率感应电势决定了发电机的输出电压。输出电压越高，发电机可以输出的功率也越大。磁感应强度随转速的变化1磁场电机的转速越高，感应电动势越高2电流感应电动势越高，电枢电流越高3磁通电枢电流越大，磁通量越大4磁感应强度磁通量越大，磁感应强度越强电枢电流随负载的变化1无负载电枢电流最小2负载增加电枢电流增大3负载最大电枢电流最大电枢反应及其补偿电枢电流的影响电枢电流会产生磁场，影响主磁场。磁场畸变电枢磁场会使主磁场发生畸变，影响电势和磁通。补偿措施采用补偿绕组来抵消电枢反应的影响。串励直流发电机的工作特性1励磁绕组串联于电枢绕组励磁电流等于电枢电流2空载电压低励磁电流小，磁场弱3负载增加时，电压下降显著励磁电流增加，磁场增强，但电枢反应影响较大4短路电流大励磁电流最大，磁场最强，但电枢反应强烈并励直流发电机的工作特性1稳定性强由于并励绕组与电枢绕组并联，励磁电流受电枢电流影响较小，因此并励发电机运行比较稳定2起动容易并励绕组的励磁电流相对较小，因此起动较为容易3调节范围广通过调节励磁绕组的电流，可以较容易地改变发电机的输出电压和电流发电机励磁系统独立励磁系统独立励磁系统是指励磁电源独立于发电机，通常由一个独立的直流发电机或直流电源提供。自励磁系统自励磁系统是指励磁电流由发电机本身产生，利用电枢绕组产生的电势或利用其它辅助电源提供励磁电流。他励磁系统他励磁系统是指励磁电流由外部电源提供，通常由一个独立的直流发电机或直流电源提供。直流发电机的调速方法电枢电压调节通过改变电枢电压，可以改变发电机的输出功率，从而实现调速。励磁电流调节通过改变励磁电流，可以改变磁场强度，从而改变发电机的输出电压，实现调速。转速调节通过改变发电机转速，可以改变发电机的输出功率，实现调速。直流发电机的起动方式1自励启动在发电机转速达到一定值后，电枢绕组中产生感应电动势，进而产生励磁电流，使发电机开始发电。2他励启动使用外部电源为发电机提供励磁电流，使发电机在转速未达到自励条件时即可开始发电。3