直流电机3 阎治安

第3章

直流发电机

(DCGenerator)内容简介本章介绍直流发电机的特性。发电机的转速由原动机决定，一般认为转速恒定。除转速n外，发电机的外部可测量出3个电量，即端电压U、负载电流

I和励磁电流

If

。当发电机正常稳态运行时，3个物理量中1个保持不变，另外2个之间的关系称为直流发电机的特性。不同励磁方式的发电机，其运行特性有所不同，本章将分别讨论之。13-1

他励直流发电机的特性

他励发电机励磁回路与电枢回路互不连接，励磁电流不随负载电流的变化而改变。他励式直流发电机nrf2一、开路特性

U0=f(If)

改变励磁电流，

结论：经过一定比例转换后，开路特性U0=f(If)曲线与电机的磁化曲线Φ=f(Ff)形状完全相同。一般电机的工作点位于开路特性上曲线开始弯曲的膝点附近。据此可以判断电机的饱和程度。气隙线开路特性3二、外特性U=f(I)

改变负载后，电压调整率：从空载到满载电压变化的程度。一般他励直流发电机负载电流增加时,两种因素引起端电压下降：即电阻压降和电枢磁势的去磁效应增大,外特性U=f(I)是略微下垂的曲线。4三、调整特性

If=f(I)

改变负载后，负载电流增加时，有两种因素引起端电压下降。为了维持端电压不变，励磁电流应该略微增大。53-2

并励直流发电机的特性

一、建压过程及建压条件

自励：励磁绕阻并接于电枢绕组两端，由发电机本身的端电压提供励磁，必须具备一定的条件才可。并励发电机由初始的U=0到正常运行时的U值，有一个自己建立电压的过程，这一过程称为自励过程。

电机的主磁极通常总有剩磁存在。原动机拖动转子旋转，电枢绕组切割剩磁场，产生一个不大的剩磁感应电势，加到励磁绕组将产生一个不大的励磁电流。励磁电流产生的磁势若与剩磁同方向，相互加强，会建立起稳定电压。建压时的励磁回路总电阻应小于临界电阻值。6稳定点：以上两条曲线的交点。建压临界电阻：场阻线与空载特性曲线相切时对应的励磁回路电阻。建压条件：1.电机内部要有剩磁；2.励磁电流产生的磁通与剩磁同方向；3.励磁回路总电阻应小于建压时的临界电阻。

7二、开路特性U0=f(If)

并励发电机的励磁电流很小，只占额定电流的（1~3）%。

这样微小的电流在电枢绕组中引起的电压降和电枢反应的影响很小，可以忽略不计。所以并励发电机的开路电压也就是电枢中的感应电势。

并励发电机的开路特性曲线与他励时相同，一般试验时仍按他励方式做较好。

8三、外特性U=f(I)引起端电压随负载电流增加而下降的因素：电阻Ra上的压降；

电枢反应的去磁作用；以上2因素引起励磁电流的进一步减少。从而导致端电压再下降。一般电压调整率为：

ΔU=（10~30）%。

他励并励发电机93-3

复励直流发电机的特性

复励发电机有两个励磁绕组即串励和并励绕组。如果串励与并励绕组的磁势方向相同,则称为加复励（或叫积复励）,反之为差复励（或叫减复励）。一、开路特性U0=f(If)

开路时串励绕组不起作用，则其开路特性同并励发电机的开路特性。10二、外特性U=f(I)负载时，串励绕组产生磁势将影响主磁通的大小和电机性能。对加复励发电机来说串励磁势起增磁作用即升压作用，而电阻压降和电枢反应的去磁作用起降压作用，二者的相对影响了外特性曲线形状。1、若串励作用适当，在额定电流时端电压等于额定电压，则为平复励。2、串励补偿作用较强，在额定电流时端电压超过额定电压，为过复励。3、串励的作用较弱，在额定电流时端电压小于额定电压，则为欠复励。

注：以上1、2、3、均为加复励！

4、差复励发电机的串励为一个去磁磁势，

则负载增大时端电压迅速下降。

本章作业：

p36题2—1;p43题3--2

213411本章小结

主要分析了他励、并励、复励式直流发电机空载特性、外特性。