电机拖动第四章直流发电机课件

第四章直流发电机基本方程他励发电机特性并励发电机直流发电机第四章直流发电机本章要求：熟练掌握直流发电机的基本方程，并能正确使用。掌握基本概念：物理量的正方向，电机的稳态运行。直流发电机的空载特性、负载特性、外特性以及调节特性。掌握直流并励发电机自励条件，并能正确判断直流并励发电机无法自励原因。熟练掌握直流发电机的空载特性和外特性，其它特性一般掌握。二、转矩平衡方程

当发电机输出功率增加时，输出电流Ia增大、Tem增大，必须加大外力矩T1才能维持正常运转。1、当发电机空载运行时，其转子的阻转矩只有T0。转矩平衡方程：T1

=T0。2、当发电机负载运行时，其转子的阻（制动）转矩有T0和电磁转矩Tem。转矩平衡方程为：T1

=T0+Tem

发电机必须有外力矩T1，才能维持正常运转。上下NST1TemT0n+-UIaT1其中：三、功率平衡方程RL1、机械功率平衡方程摩擦损耗铁损耗附加损耗上下NST1TemT0nEa+-UIa其中：2、电功率平衡方程P2：输出功率pcu：电枢铜耗上下NSRLT1TemT0nEa+-UIa

外力矩为了克服制动转矩（电磁和空载转矩）提供机械力矩（功率）；它部分转换成了电磁功率传给了电枢。4、功率分配5、效率6、功率流程P1p0pcuPemP2上下NSRLT1TemT0nEa+-UIa直流发电机基本方程小结NSRLT1TemT0nEaIa+-UPcuP2Pem电势：Ea=IaRa+U转矩：T1=T0+Tem功率：P1=p0+pcu+P2上下IaP1P0第二节他励发电机特性

直流发电机中，物理量：U（端电压）、Ia（电枢电流）、If（励磁电流）两两间的变化关系称为发电机特性。它们包括

空载特性：U=f(If)，Ia=0，nN=C

外特性：U=f(Ia)，If=C，nN=C

调节特性：If=f(Ia)，U=C，nN=C上下二、外特性U=f(Ia)当If=IfN，n=nN时，U与Ia的关系UUfEaRLIa曲线下降原因：U=Ea-IaRa1、电枢反应去磁，使Ea减小。2、内阻Ra有压降。(主要)电压变化大小用U表示，称为电压变化率U=U0-UNUN100%他励U=（5~10）%上下UIaINU0UN0

三、调节特性If=f(Ia)当n=nN,U=C时，If与Ia关系UUfEaRLIaRrIfIaIfIf00上下第三节并励发电机UUfEaIaRrIfIL并发电机：Ia=IL+IfUf=U一、空载电压建立的物理过程有剩磁r电机转EaIf正反馈上下

发电机何时建立起一个稳定的直流电压？该电压为多大？二、并励发电机的自励条件1、有剩磁；2、励磁绕组极性正确；3、励磁回路的总电阻必须小于相应转速下的临界电阻当n不变时，Rf总增加，励磁回路电阻线斜率会增加。当电阻线与空载曲线直线段重合时，无固定交点，U0不稳定，此状态叫临界状态。此时Rf总叫临界电阻。Ea=Cen，n不同空载曲线高度不同，临界电阻也不同U0IfEr0n1n2上下三、外特性U=f(I)当Rf总=C

，n=nN时，U与I关系UUfEaIaRrIfIRLUIINU0并励U=（20~30）%他励U=（5~10）%1、U下降原因1）Ra压降2）电枢反应去磁3）U=UfEaU上下UUfEaIaRrIfIRLUIINU0并励U=（20~30）%他励U=（5~10）%2、拐弯原因当RL较大时，I小,Ea基本不变I=（Ea-IaRa）/RLRL小时，U=Uf

EaI=（Ea-IaRa）/RL上下当RL=0时，Ea=剩磁电势，I达到最小。注意：虽然并励直流发电机稳态短路电流小，但不能突然短路，因为暂态冲击电流会很大。思考题1、一台四级直流发电