页数：7页文件大小：92.6 KB来源： 电机学ppt课件
本课件介绍直流发电机的用途与按励磁方式的分类，建立电势平衡、功率平衡与转矩平衡方程，分析它励发电机的三种运行特性，并说明并励发电机的自励建压条件。
直流发电机主要用作直流电源，如直流电动机的电源、同步发电机的励磁电源、电解电镀和充电用的低压大电流电源等。随着晶闸管整流技术的发展，直流发电机有逐步被整流电源取代的趋势。
| 励磁方式 | 接线特点 | 主要特点 |
|---|---|---|
| 它励 | 励磁绕组由独立直流电源供电 | 励磁电流不受电枢电压影响，运行稳定、调节方便 |
| 并励 | 励磁绕组与电枢并联 | 励磁电流由电机自身供给，U=Ia·Ra+Ea、If=U/Rf |
| 串励 | 励磁绕组与电枢串联 | 励磁电流等于电枢电流，负载变化时磁通变化大 |
| 复励 | 同时有并励和串励绕组 | 兼有并励与串励特点，分为积复励与差复励 |
| 特性名称 | 条件 | 曲线形状与说明 |
|---|---|---|
| 空载特性 | I=0、n=nN | U0=f(If)，即 E0=f(If)，与磁化曲线形状相同，是一条饱和曲线 |
| 外特性 | n=nN、If=IfN | U=f(I)，负载增大时 U 略微下降，原因一是电枢电阻压降 IaRa 增大，二是电枢反应的去磁作用；电压变化率 ΔU=(U0−UN)/UN×100%，它励发电机约为 5%~10% |
| 调节特性 | n=nN、U=UN | If=f(I)，为维持端电压不变，需随负载增大而增加励磁电流 |
并励发电机的励磁电流由电机自身供给，所以不需要外加直流电源，这是其一大优点。但它是如何建立起电压的呢？
自励建压过程：电机旋转时，电枢绕组切割主磁极的剩磁而产生一个不大的剩磁电动势（约为额定电压的 2%~5%），在此电动势作用下，励磁回路中产生一个不大的励磁电流，该电流产生励磁磁动势。若励磁磁动势的方向与剩磁方向相同，则使主磁场加强，从而使电枢电动势增大，励磁电流又进一步增大，如此相互促进，最终建立起电压。由于磁路有饱和现象，电动势不会无限制增长，最后稳定在某一数值，即为交点 A。
三个自励条件
此外，转速对自励也有影响：转速降低，空载特性曲线下移，临界电阻减小，故转速太低也可能不能自励。
若并励发电机不能自励建压，可检查：①是否有剩磁；②励磁绕组与电枢的连接是否正确；③励磁回路电阻是否过大；④转速是否达到额定值。
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| 外特性 U=f(I) | n=nN、Rf=常数，负载增大时 U 下降，比它励下降更多，原因除 IaRa 和电枢反应去磁外，还有 U 下降使 If 减小、Φ 进一步减小 |
| 拐点现象 | 当负载电流增大到某一临界值 Icr≈(2~3)IN 时，再减小负载电阻，电流反而减小、电压继续下降，出现“拐弯”现象；短路时电流不大，因为电压趋近于零时励磁电流也趋近于零，只剩剩磁电动势 |
| 电压变化率 | ΔU=(U0−UN)/UN×100%，并励发电机约为 10%~30%，比它励大 |
| 稳态短路电流 | 并励发电机稳态短路时靠剩磁维持，短路电流不大，一般不超过额定电流，不会损坏电机 |
| 应用特点 | 不需要另备励磁电源，使用简便，但电压随负载变化较大 |
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