《航空直流发电机》PPT课件.ppt

复习 绪论电磁基本定律 安培环路定律 高斯定律 电磁感应定律 铁磁材料及特性 磁化曲线 软磁 永磁 磁路的基本概念 磁阻 磁导 磁势 欧姆定律 磁能 电磁力 电感 电抗第一章直流电机基本工作原理一 发电机二 电动机1 导体的感应电势2 电势与电流的方向3 转矩方向与转子的转向4 换向器与电刷的作用三 结构 第三章直流电机的电枢绕组 一 单叠绕组二 单波绕组一 节距二 构成1 元件的连接2 电刷的放置三 特点1 如何构成支路2 支路数与极数四 绕组展开图第四章直流电机的电枢反应一 定义二 交轴电枢磁势和直轴电枢磁势三 电枢反应四 作用 第二章直流电机空载磁场一 磁场的空间分布二 磁路计算三 磁化曲线四 饱和系数 第五章航空直流发电机 1 直流发电机的励磁方式2 直流发电机的基本电磁关系3 他励 并励 串励 复励直流发电机的运行特性内部电磁关系 外部运行特性 一 直流发电机分类 按励磁方式 永磁电励磁 他励自励 并励串励复励 他励 并励 复励 串励 励磁 直流电机正方向规定惯例 1 基本平衡关系式 1 电压平衡关系式电枢回路瞬态 稳态 励磁回路瞬态 稳态 各绕组电阻 电枢 换向极 补偿 串励 二 直流发电机的基本电磁关系 电刷与换向器的接触电阻 接触压降 2 转矩平衡关系式瞬态 稳态 空载损耗包括机械损耗和铁损耗 空载损耗对应的转矩称为空载转矩 2 电磁功率和功率平衡式 1 电磁功率物理意义 和都是借助于气隙磁场而产生的 所以统称它们所对应的功率为电磁功率 也即机电能量转换功率 以表示为 2 功率平衡式 他励方式 直流发电机的输出功率 电枢电路总电阻的铜损耗 电功率 机械功率 发电机的输入功率空载损耗功率 并励发电机励磁电阻的铜损耗 齿槽使磁通产生脉振而引起的铁损耗 齿槽使气隙磁通在磁极表面横向扫动而产生的附加铁损耗 均压线和换向电流产生的铜损耗 电刷下电流密度不均匀引起的附加接触损耗 电枢反应使磁场畸变引起的附加电枢铁损耗 直流发电机的效率 三 他励直流发电机的运行特性 1 空载特性 也称开路特性 是发电机转速和负载电流时 端电压与励磁电流的关系曲线 即 2 外特性 当和时 端电压与负载电流的关系曲线 称为他励直流发电机的外特性 电压下降原因 电枢压降电枢反应电压调整率 电压变化率 10 3 调节特性 当和时 关系曲线 例题5 1 某他励直流发电机 额定电压UN 28 5V 额定电流IN 160A 已知电枢电阻 包括电刷接触电阻在内 ra 0 02 转速7000r min时的空载特性Ea f If 如图5 10之曲线1 P43 1 求n 7000r min 且空载电压U0 UN时的励磁电流If0 2 求n 7000r min且额定电流 额定电压运行时的励磁电流为IfN 9A 求电枢反应去磁作用 用励磁电流增量 If计 3 以n 7000r min为条件计算电压调整率 U 4 若转速为8000r min和6000r min时 求相应空载端电压为额定电压值时的励磁电流 第五章直流发电机 一 基本电磁关系电压 转矩 功率二 运行特性1 空载特性2 外特性3 调节特性 三 并励直流发电机的自励过程和条件四 并励直流发电机运行特性 四 并励直流发电机的自励及运行特性 并励直流发电机的励磁电路与电枢电路并联 励磁电流不再由独立的电源供给 而由发电机自己供给 有如下关系 当发电机旋转以后 有一个自己建立电压的过程 称为自励过程 这是并励发电机的一个特殊问题 也是考试中经常出现的问题 1 自励过程及自励条件和应同时满足 电枢电路 空载特性 曲线1 励磁电路 场阻线 曲线2 斜率为自励过程 2 自励条件电机必须有剩磁 必要时 需用其它电源将其激励一次 以获得剩磁 励磁绕组连接极性正确 励磁磁势与剩磁同方向 励磁电路电阻 和的几点说明 应取最低转速下励磁电路的临界电阻值 调压器串联在励磁电路中的最大等值电阻 3 并励直流发电机的运行特性空载特性 空载时 由于它数值小 所以并励发电机的空载特性基本上与他励发电机的一样 解释 电枢电阻压降 电枢反应去磁 分为两段 第一段 I U 2 外特性 当 时 端电压下降时 励磁电流将随之减小 结论 电压调整率要比他励的大 25 解释 第二段 I 临界电流值Ic后 不再增加 RL 0 U 0 If 0 减少 假设不变 减少 减少 减少因此负载电流如何变化就要看下降的程度 第一段 外特性上半部分 磁路不饱和 第二段 临界点以下 磁路饱和 U下降较小 If下降较小 Ea下降较小 进一步减小负载电阻 励磁电流被分流而减小 这时的磁路退出饱和 Ea下降较大 尽管RL减小 但U下降更多 使得I U RL在减小 直至出现短路点 1 稳态短路 不会产生很大的短路电流 Lf较大 8 12 额定电流 2 故障瞬态短路 产生很大的瞬态冲击电流 稳态短路Vs 故障瞬态短路 小于额定电流 If 不能迅速减小 3 调节特性并励电机的励磁电流比电机的额定电流小得多 它流过电枢绕组引起的电枢反应和电阻压降都可以忽略不计 并励发电机与他励发电机的调节特性无多大差别 换向极可能引起的增磁作用 高速小负载时的 下凹 现象 五 串励和复励直流发电机 1 串励直流发电机励磁磁势随负载增加而自动加大 磁路不饱和 I Ea U 负载变化时 端电压变化大 不适合作为常规电源使用 磁路饱和 电枢反应的去磁作用和电枢压降大为增加 端电压有所降低 五 串励和复励直流发电机 2 复励直流发电机串励和并励相结合 形成广泛应用的复励发电机 长复励 短复励 1 平复励2 过复励3 欠复励4 差复励 外特性 串励绕组的增磁作用 致使发电机并联运行时易引起不稳定 航空直流发电机均为并励的 而普通的直流发电机则广泛应用复励形式 积复励 直流发电机小结 直流发电机励磁方式 他励 并励 串励 复励直流发电机电磁关系直流发电机运行特性 空载特性外特性调节特性 自励条件 3 励磁回路电阻 rf Rf Rf0 临界电阻 2 励磁磁势与剩磁同方向 1 剩磁 电磁功率