THS4513EVM图4.2-12 并励发电机输出电压的建立

当发电机启动时,电枢被带到额定转速,此时不联接负载。电枢导体切割剩余磁通,在电刷上产生了大约10V的电压(磁饱和曲线上的①点)。这10V电压并联在励磁线圈上,在线圈中大约产生0.07A的电流(JR下降曲线的②点),这一电流使得励磁磁场增强,于是,电枢中产生的电压上升到30V(扭下降曲线的③点)。在这个电压建立期间,电枢回路的电阻对端电压的影响是可以忽略的。这是因为励磁电流只占很小一部分。因此,这一小电流流过电枢线圈产生的电压降可以忽略不计.30Ⅴ的电压提供给励磁回路之后,叉将引起励磁线圈中0.15A的电流流动。该电流再将励磁磁场增强,从而使电枢中电压上升到60V。这样的工作过程一直持续下去,直到电枢上的电压上升到90Ⅴ,励磁电流达到0.6A为止(曲线的A点)。在此之后,发电机的端电压上升不大,这是因为励磁磁场已经饱和,磁场强度不再增强。因此,该励磁回路的电阻为F扣即:150Ω。可见:励磁磁场的饱和限制了电枢电压的上升。

为了增加并励直流发电机的输出端电压,就要减小励磁回路的电阻。例如,要想使端电压上升到110V,从磁饱和曲线上看到,对应的电流是1.15A,那么,励磁回路的电阻应该为:u=91Ω。甲此,只要励磁回路的电阻从150Ω降到9⒈8Ω,直流发电机的输出电压就从90V~110VG.

外特性并励直流发电机的端电压与负载之间的关系曲线如图4.2-13所示。从曲线中可以看出:随着负载电流的增加(从空载到全负载),并励发电机的端电压稍有下降。另外,曲线中还画出了发电机过载的情况,即:发电机过载时,其端电压迅速下降,励磁电流减小,励磁磁场的磁化程度降低。曲线A的虚线部分画出了发电机这一不正常的工作过程,曲线中的“X”点电枢电阻压,降起的电压下降,外特性曲线电降V拐点,额定负载电流.

图4.2-13 并励发电机的外特性

4.2.3 直流发电机的工作特性

前面已经讨论了直流发电机的基本工作原理.下面进一步分析它的运行情况。为此,必须首先了解励磁线圈的联接方法:

励磁绕组的联接方法,通常直流发电机的类型按照励磁绕组与电枢线圈的联接方式进行划分。图4.2-10(a)是他励式直流发电机,它的励磁线圈激励由外部直流电源提供,电枢与负载并联。图4.2-10(b)是自励式直流发电机,它包括并励、串励和复励三种方式。并励式直流发电机的励磁线圈与电枢、负载以并联的方式联接。它广泛应用于工业中c串励式直流发电机的励磁线  图4.2-9具有换向极的并励直流发电机圈与电枢、负载相串联。在实际应用中,单纯的串励式直流发电机很少使用。复励式直流发电机的励磁线圈有两个,即:串励线圈和并励线圈。联接方法是:将串励线圈与电枢串联,并励线圈电枢、负载并联。复励式直流发电机在工业中也得到了广泛应用。后面三种发电机励磁线圈的激励方式都是由发电机本身的电枢电流提供的,因此,也称它们为自励式直流发电机。直流发电机分为他励式直流发电机和自励式直流发电机两大类,其中自励式直流发电机又分为:串励、并励、复励三种形式,并励串励复励图.

4.2-10 直流发电机的励磁类型,(a)他励;(b)自励.

由于发电机产生的电能是由机械能以磁场为媒介转换出的结果,雨机械能由外部提供,磁能却由发电机内搡的磁轭和励磁线躐提供,因此,我们必须对发电机的内部磁场加以分析。

空载特性和负载特性,直流发电机的磁场强度取决于劢磁绕组的安培匝数郡磁路的磁阻。励磁绕组的匝数是固定曲uel。因此,安培匝数直接随励磁电流的变化两变化。感应电压与崩磁磁场的强度及电枢转变阻器.

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