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第八章 直流發(fā)電機 8-1 概 述 8-2 直流發(fā)電機的運行原理 8-3 直流電機的電樞反應 8-4 直流發(fā)電機的運行特性 第八章 直流發(fā)電機 基本要求： 1.掌握直流發(fā)電機的基本方程式，并會利用這些方程式進行計算。 2. 掌握電樞反應的概念，了解電樞反應的性質(zhì)。 3.了解各種勵磁方式的直流發(fā)電機外特性曲線的形狀，以及影響電壓變動的因素。 4.掌握并勵直流發(fā)電機自勵建壓的條件。 8-1 概 述 勵磁磁場：勵磁繞組通以直流電流建立的磁場，也稱為主磁場。 勵磁方式：勵磁繞組的供電方式。 直流電機的勵磁方式不同時，其運行特性有很大差別。 1.他勵直流發(fā)電機 1）并勵直流發(fā)電機 2）串勵直流發(fā)電機 8-2 直流發(fā)電機的運行原理 基本方程式：（1）電壓方程式；（2）轉(zhuǎn)矩平衡方程式；（3）功率平衡方程式。 1.電壓方程式 1）他勵直流發(fā)電機 勵磁回路的電壓方程式： 2）并勵直流發(fā)電機 2. 轉(zhuǎn)矩平衡方程式 作用在直流發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩： 原動機輸入給發(fā)電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩T1； 電磁轉(zhuǎn)矩T； 機械摩擦及鐵耗引起的空載轉(zhuǎn)矩T0。 3.電磁功率和功率平衡方程式 1）電磁功率 電磁功率：機電能量轉(zhuǎn)換過程中的轉(zhuǎn)換功率。 2）功率平衡方程式 并勵直流發(fā)電機 并勵直流發(fā)電機 并勵直流發(fā)電機 他勵直流發(fā)電機 8-3 直流電機的電樞反應 電樞磁場：電樞電流產(chǎn)生的磁場。 電樞反應：電樞磁動勢對勵磁磁場的影響。 1.電樞磁動勢的空間分布 1）電刷在幾何中性線上 取原點o在主極軸線與電樞表面的交點處，則當磁路不飽和時，在距原點x處每個氣隙的電樞磁動勢為 電刷位于幾何中性線上時的電樞磁動勢為交軸電樞磁動勢。 在幾何中性線處，電樞磁動勢達到最大值，即 2）電刷不在幾何中性線上 電刷偏離幾何中性線時，電樞磁動勢可分解成交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢。 2.直流電機的電樞反應 使氣隙磁場發(fā)生畸變。 2）直軸電樞反應 電樞反應的性質(zhì) 8-4 直流發(fā)電機的運行特性 發(fā)電機運行時轉(zhuǎn)速一般保持為額定值，這時端電壓U、負載電流I、勵磁電流If 3個物理量其中1個保持不變，另外2個量之間的關(guān)系就構(gòu)成發(fā)電機的一種運行特性。 直流發(fā)電機的運行特性： 1.他勵直流發(fā)電機 1）空載特性 2）外特性 電壓調(diào)整率：發(fā)電機從額定負載(U=UN，I=IN)過渡到空載(U=U0，I=0)時，端電壓升高的數(shù)值對額定電壓的百分比，即 4）效率特性 定義：當n=常數(shù)且U=常數(shù)時，=f(P2) 。 當不變損耗=可變損耗時發(fā)生最大效率。 2.并勵直流發(fā)電機 并勵直流發(fā)電機建立電壓的過程稱為自勵過程，滿足建壓的條件稱為自勵條件。 1）并勵直流發(fā)電機的自勵 并勵直流發(fā)電機的穩(wěn)定工作點：空載特性曲線和勵磁回路電阻線的交點。 并勵直流發(fā)電機的自勵條件 電機有剩磁； 勵磁繞組并聯(lián)到電樞兩端的極性正確； 勵磁回路的總電阻小于電機運行轉(zhuǎn)速下的臨界電阻。 2）空載特性 并勵發(fā)電機的空載特性和他勵直流發(fā)電機相同。 3）外特性 定義：當n=nN且勵磁回路總電阻 Rf =常數(shù)時，U=f(I)。 4）調(diào)節(jié)特性 3.復勵直流發(fā)電機 積復勵直流發(fā)電機：串勵繞組的磁動勢和并勵繞組的磁動勢方向相同。 差復勵直流發(fā)電機：串勵繞組的磁動勢和并勵繞組的磁動勢方向相反。 電刷在幾何中性線上WHm紅軟基地

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