文档介绍：第 3 章  直流发电机
(DC Generator)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。
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3-1  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
n
rf
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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
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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。
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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。
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3-2   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。
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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:
;
;
。
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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。
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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
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3-3   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。
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