CH22直流發(fā)電機(jī)課件

第二十二章直流發(fā)電機(jī)1第一節(jié)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性第二節(jié)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性第三節(jié)復(fù)勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性本章主要內(nèi)容2直流發(fā)電機(jī)的四個(gè)基本物理量：U、I、If、n。運(yùn)行特性：（n由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，保持不變），運(yùn)行特性指在U、I、If之間，保證其中一個(gè)量不變，另外兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系?？蛰d特性：n＝常數(shù)，I＝常數(shù)，U＝f（If）；外特性：n＝常數(shù)，If＝常數(shù)，U＝f（I）；調(diào)節(jié)特性：n＝常數(shù)，U＝常數(shù)，If＝f（I）。第一節(jié)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

3試驗(yàn)過程：使原動(dòng)機(jī)保持n=nN，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電阻rj，使If單調(diào)增加，直到U0約為（1.1~1.3）UN為止，然后使If逐步單調(diào)減小到零，記錄7～9組下降分支數(shù)據(jù)If和U0，即可作出空載特性曲線。他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

5圖22-2他勵(lì)發(fā)電機(jī)空載曲線

他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

6If

減小到零時(shí)，發(fā)電機(jī)有一個(gè)不大的電壓，即剩磁電壓Ur。數(shù)值約為額定電壓的2%～4%。把曲線延長(zhǎng)，交橫坐標(biāo)于O點(diǎn)，并將縱軸左移，得到使用的空載特性曲線，左移大小為對(duì)應(yīng)剩磁的勵(lì)磁電流。實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要單向改變勵(lì)磁回路電阻測(cè)數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)中應(yīng)包含額定點(diǎn)，線性部分?jǐn)?shù)據(jù)可稀疏一些，非線性部分?jǐn)?shù)據(jù)需密集一些，這樣得到的曲線較準(zhǔn)確。他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

7定義：指原動(dòng)機(jī)n=nN，If=IfN時(shí)，電樞端電壓與負(fù)載電流之間的關(guān)系，即：U=?(I)。外特性

9分析1）負(fù)載↑，電樞電流↑，電樞回路電阻壓降↑，則端電壓↓；2)電樞電流↑，電樞反應(yīng)的去磁作用↑，端電壓進(jìn)一步↓。外特性

10發(fā)電機(jī)端電壓隨負(fù)載的變化程度用電壓變化率（或稱電壓調(diào)整率）反應(yīng)。電壓變化率：指發(fā)電機(jī)從額定負(fù)載（U=UN，I=IN）過渡到空載（U=U0，I=0）時(shí)，電壓升高的數(shù)值與額定電壓的百分比，即：通常他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的電壓變化率Δu%約為（5~10）%。外特性

11定義：指原動(dòng)機(jī)n=nN，保持U=UN時(shí)，勵(lì)磁電流與負(fù)載電流之間的關(guān)系，即If=?(I)。調(diào)整特性

圖22-4他勵(lì)發(fā)電機(jī)的調(diào)整特性結(jié)論：負(fù)載電流變化時(shí)，若保持端電壓不變，必須改變勵(lì)磁電流，補(bǔ)償電樞反應(yīng)及電樞回路電阻壓降對(duì)輸出端電壓的影響。

13第二節(jié)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性好，但勵(lì)磁回路需單獨(dú)直流電源供電，若實(shí)際應(yīng)用中沒有條件，可采用并勵(lì)，并勵(lì)發(fā)電機(jī)應(yīng)用較多。與他勵(lì)發(fā)電機(jī)相比，其運(yùn)行特點(diǎn)主要在自勵(lì)過程（即建壓過程）和外特性兩方面。14圖22-5并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)試驗(yàn)接線圖

15發(fā)電機(jī)在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以恒定nN運(yùn)轉(zhuǎn)，有剩磁時(shí)，電樞繞組切割剩磁，產(chǎn)生Er（約為2~5%UN），在電樞兩端建立剩磁電壓Ur，在Ur作用下，產(chǎn)生不大的勵(lì)磁電流If1（If1=Ur/Rf）。一、建壓過程與建壓條件

并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

17此勵(lì)磁電流通過勵(lì)磁繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向如果與剩磁方向一致，主磁通得以加強(qiáng)，電樞端電壓提高到U1，升高的端電壓加在勵(lì)磁回路，使勵(lì)磁電流增大到If2，主磁通更加強(qiáng)。一、建壓過程與建壓條件

并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

18如此反復(fù)，最終增加到兩曲線的交點(diǎn)A即為建立的電壓穩(wěn)定點(diǎn)，建壓過程結(jié)束。一、建壓過程與建壓條件

并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

19大小與電機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，空載特性下降，Ea0If

Ef空載特性勵(lì)磁電阻線臨界電阻線（3）空載時(shí)有,與間既要滿足空載特性，又要滿足線性條件（勵(lì)磁回路的伏安特性），設(shè)兩曲線交點(diǎn)為A，則A為自勵(lì)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定空載運(yùn)行點(diǎn)；若兩者無交點(diǎn)，則無法建立穩(wěn)定電壓A臨界情況為勵(lì)磁電阻線與空載特性曲線相切，此時(shí)其電阻為（臨界電阻）并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

21（1）電機(jī)的主磁路有剩磁。（3）勵(lì)磁回路的總電阻小于該轉(zhuǎn)速下的臨界電阻。（2）并聯(lián)在電樞繞組兩端的勵(lì)磁繞組極性要正確，即所建立的勵(lì)磁磁勢(shì)要和剩磁方向相同。并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

22實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)電機(jī)自勵(lì)而電壓未能建立時(shí)，應(yīng)先減小勵(lì)磁回路外串電阻；若電壓還不能建立，改變勵(lì)磁繞組與電樞繞組連接極性；若電壓仍不能建立，則應(yīng)考慮可能沒有剩磁，充磁后，再進(jìn)行自勵(lì)發(fā)電。建壓條件

并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

23并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的外特性

定義：指原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=nN，Rf=常數(shù)時(shí)，電樞端電壓與負(fù)載電流之間的關(guān)系，即U=?(I)。保持轉(zhuǎn)速恒定，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電阻rj，完成建壓過程，逐步減小負(fù)載電阻，記錄端電壓和負(fù)載電流的幾組值，即可得到外特性曲線。并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

25并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的外特性并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

UIUNIN0U0他勵(lì)并勵(lì)26第三節(jié)復(fù)勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)有并勵(lì)繞組和串勵(lì)繞組，若串勵(lì)磁動(dòng)勢(shì)與并勵(lì)磁動(dòng)勢(shì)方向相同，稱為積復(fù)勵(lì)。積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)中，并勵(lì)繞組起主要作用，保證空載時(shí)產(chǎn)生額定電壓，串勵(lì)繞組作用是隨負(fù)載電流的增加而增磁，補(bǔ)償了并勵(lì)繞組的去磁作用。所以復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)能在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整端電壓的變化。若保證額定負(fù)載時(shí)端電壓為額定值，稱為平復(fù)勵(lì)；若串勵(lì)繞組過度補(bǔ)償，使額定負(fù)載時(shí)端電壓高于額定電壓，稱為過復(fù)勵(lì)，反之，稱為欠復(fù)勵(lì)。29

圖22-8復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖圖22-9復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性30積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)應(yīng)用