1、11第第24章 直流发电机章 直流发电机24.1 直流发电机的基本方程式直流发电机的基本方程式24.2 并励直流发电机的自励并励直流发电机的自励24.3 直流发电机的特性曲线直流发电机的特性曲线224.1 直流发电机的基本方程式直流发电机的基本方程式24.1.1 电压平衡方程式电压平衡方程式24.1.2 功率平衡方程式功率平衡方程式24.1.3 转矩平衡方程式转矩平衡方程式324.1.1 电压平衡方程式电压平衡方程式aEUfUfIIaI+2aa abEUI rU=+其中：aR称为电枢回路总电阻aeECn=60eNpCa=再其中：显然发电机：aEU而且：0aaaEUIR=与电动势同向。2()ba
2、aaUUIrI=+aaUI R=+此时电动势又称为主电动势。424.1.2 功率平衡方程式功率平衡方程式aEUfUfIIaI+1()mfeadMaaPpppPE I+=它励：22()aaaaCuaE IUIRIUII RPp=+=+=+并励：22()()aaaaafaaCufaE IUI R IU IIpI RPp=+=+=+总之：mfeadCuamfeadCfuappppppppppp=+=+它励：并励：21PPp=212(1)100%PpPPp=+而且：524.1.3 转矩平衡方程式转矩平衡方程式aEUfUfIIaI+由：其中：得：特别是：1mfeadMpppPP+=+260n=10MTT
3、T=+aaMME IPT=60260aNpnIan=MaCI=2aNpIa=624.2 并励直流发电机的自励并励直流发电机的自励24.2.1 自励过程自励过程24.2.2 自励条件自励条件电机学第24章华北电力大学电气与电子工程学院电力工程系电机与电力电子教研室华北电力大学2724.2.1 自励过程自励过程由励磁回路动态电压方程：其中：显然：aE0UfIaI+0ffffdiui RLdt=+0ffffdiui RdtL=0()fuf i=?为一条饱和曲线?由铁磁材料确定()fffi Rf i=?为一条直线?斜率由励磁回路总电阻确定0ffi Ru，才有，使励磁磁场加强。824.2.1 自励过程自
4、励过程aE0UfIaI+(1)电机要有剩磁；电机要有剩磁；(2)励磁方向要与剩磁方向相同；励磁方向要与剩磁方向相同；(3)励磁回路总电阻要小于相应转速下的临界电阻。励磁回路总电阻要小于相应转速下的临界电阻。fi024.2.2 自励条件自励条件924.3 直流发电机的特性曲线直流发电机的特性曲线24.3.1 空载特性空载特性24.2.2 外特性外特性24.2.3 调节特性调节特性1024.3.1 空载特性空载特性0,0()Nafn nIUf I=?注意剩磁电压。?由于磁滞影响，上升曲线与下降曲线不重合。?严格讲应取上升曲线与下降曲线的平均值并平移坐标。?本质上为含有铁磁材料主磁路的 B=f(H)
5、曲线。?可求取饱和系数。?并励电机采用它励方式测取。000()UF0fF()ffFINU(1)定义定义(2)试验方法及注意事项试验方法及注意事项1124.2.2 外特性外特性,.()Nfan nIconstUf I=它励：(1)定义定义,.()Nfn nRconstUf I=并励：(2)试验方法试验方法?它励：?在额定转速下使空载电压达到额定电压。?保持空载额定电压时的励磁电流及转速不变，增加负载电流。?负载电流增加过程中测取电流和机端电压。?并励：?在额定转速下使空载电压达到额定电压。?保持空载额定电压时的励磁电阻及转速不变，增加负载电流。?负载电流增加过程中测取电流和机端电压。1224.2
6、.2 外特性外特性(3)试验结果及分析试验结果及分析?它励：?结果：负载电流增加，机端电压下降。?原因：aaaUEI R=aaaaI RUIEU?电压调整率：100%NIINNUUUU=UNU0NII它励电机学第24章华北电力大学电气与电子工程学院电力工程系电机与电力电子教研室华北电力大学313UNU0NII它励24.2.2 外特性外特性?并励：?结果：a.负载电流增加机端电压较它励下降多。b.曲线出现拐弯现象。c.稳态短路电流小。?原因：a.。b.。c.。faUIEU LIU R=LURI00fUI=kaaIER=aE与剩磁对应(3)试验结果及分析试验结果及分析kI并励1424.2.3 调节特性（它励）调节特性（它励）(1)定义定义(2)试验方法试验方法?在额定转速下使空载电压达到额定电压。?保持空载额定电压及转速不变，增加负载电流；此时须相应调节的励磁电流。?负载电流增加过程中测取电枢电流和励磁电流。,.()NNfn nU constUIf I=(3)试验结果及分析试验结果及分析fI0fINIfNI?增加励磁电流用以补偿电枢电阻压降和电枢反应的附加去磁作用。电机学第24章华北电力大学电气与电子工程学院电力工程系电机与电力电子教研室华北电力大学