介绍直流发电机的特性,先分析比较简单的他励式开路特性,又叫空载特性。
一、开路特性
Uo = f(If) |
1.定义:当 n = 常数,I=0时,开路断电压U0随励磁电流If变化的关系称之为开路特性。 |
当转速等于常数,一般为额定转速,负载电流等于0,即完全开路时,电枢端电压随励磁电流变化的关系即为直流发电机的开路特性,对应的曲线称之为开路特性曲线。 |
2.分析 |
因空载时,Uo = Ea = Cenφ即 Uo ∝φ ;If ∝Ff故空载特性曲线与电机的磁化曲线形状完全相同。 |
此图的虚线即为开路特性曲线。 |
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第一象限图 这就是,直流发电机的开路特性曲线。它可以通过实验求取。 | |
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3.试验接线图
这个实验接线图只做第Ⅰ象限,试验时,原动机使转速保持n=nN,发电机电枢开路,调节励磁电流 If ,使空载电压 Uo = UN ,然后使 If逐步减少到0,注意只能单方向调节,并记录7~9组下降分支的数据。注意到 If =0 时,Uo 不等于0,Uo=Usc即为剩磁电压。 然后不要停机,再逐步增加励磁电流If ,直到 Uo 约到1.25UN,此过程中再记录7-9组上升分支的数据。 最后取平均值,这条平均值的曲线即为使用的开路特性曲线。由空载特性曲线可以求取出电机在额定电压下磁路的饱和程度,即饱和系数 Kc=(ac)/(ab) | |
二、外特性 U = f(I) |
1.定义,当 n = n N ,励磁电流 I f = I f N 时,改变 端电压 U 随负载电流 I 变化的关系。 |
2.分析 |
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将此图接入可调的负载电阻 ,则为外特性试验时的接线图。记录,曲线上的第一组值,并且记录直流发电机的额定励磁电流I f N 和额定转速 n N。然后逐步增加负载电阻值(即减少负荷)到负载电流为0,记录5~7组值画出对应的曲线。如下图。 从此曲线图知,电压随电流增加是减小的。原因只有两个,即电枢电阻的压降和电枢反应的去磁作用使得负载电流增大时,端电压有减少的趋势。这种端电压变化的多少用电压调整率来表示。 |
调节 R L 使负载电流达 I N 值,同时调节 R f (分压器)使端电压达 U N 此时的 R f 不能再改变。 曲线随电流增加下降的原因: (1)电枢电阻压降的存在; (2)电枢反应去磁作用。 |
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3.电压调整率 Valtofe Regulation |
(1)定义:发电机(或变压器)的输出端电压从空载过渡到负载时的变化程度。用 △U 表示。 |
(2)表达式 |
Uo - U △U = ----------100% UN | |
额定时的电压调整率 |
Uo - UN △UN = ----------100% UN | |
他励直流发电机的△UN 一般为 |
△UN =(5~10)% |