电机学第五版课件汤蕴璆编著-第3章5直流发电机运行特性.ppt

电机学 直流发电机的运行特性 电机学教案，?2011 by 重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023直流发电机的运行特性 电机学 3.6 * 直流发电机What is a D.C. Generator ? 输入机械能 输出直流电能 * 直流发电机的运行特性Operation Characteristics （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… * 他励发电机的运行特性▲空载特性 No Load Characteristic 当n=nN，I=0时：U0=f(If) Ea=CenNΦ=U+IaRa=U0 U0∝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 * 他励发电机的运行特性▲外特性 External Characteristic 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↘ I U O * 他励发电机的运行特性▲电压调整率 Voltage Regulation I U O U0 UN IN 基本上属于恒压的直流电源，Ik=(20-30)IN * If0 他励发电机的运行特性▲调整特性 Regulation Characteristic 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↗ I If O IfN IN * 他励发电机的运行特性▲效率特性 Efficiency Characteristic 不变损耗p0＝机械损耗pΩ＋基本铁耗pFe 可变损耗pI＝基本铜耗pCua＋电刷损耗ps ＋励磁铜耗pCuf ＋杂散损耗pΔ P2 η O PN ηN * 并励发电机 自励问题 外特性 * A If0 U0 O 励磁电阻线 并励发电机 ▲自励过程 U=Ea-IaRa=CenNΦ-IaRa Uf =U=Rf If Φ=f(If) If U0 Ea I + - Ia Rf U0r 磁化曲线 * A If0 U0 O 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。 Φr Φf 问题：如果并励发电机旋转后不能建立电压，应该如何处理？ * 并励发电机的外特性 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％ If U Ea I + - Ia Rf RL UN IN Ik I U O U0 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。 * 复励发电机的外特性 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。 If Ea I + - Ia U U I O IN UN 差复励 欠复励 平复励 过复励 积复励 重庆大学电气工程学院，《电机学》课程，4.5学分，上课72学时，实验18学时，　韩力，?2005，hanli@cqu.edu.cn* 重庆大学电气工程学院，《电机学》课程，4.5学分，上课72学时，实验18学时，　韩力，?2005，hanli@cqu.edu.cn重庆大学电气工程学院，《电机学》课程，4.5学分，上课72学时，实验18学时，　韩力，?2005，hanli@cqu.edu.cn电机学 直流发电机的运行特性 电机学教案，?2011 by 重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023重庆大学电气工程学院，《电机学》课程，4.5学分，上课72学时，实验18学时，　韩力，?2005