发电机的特征一般指发电机运行时,端电压u、负载电流I、励磁电流这三个物理量之间的关系,保持其中的一个量不变,其余两个量就构成一种特性。 因此有(1)空载特性 (2)外特性 (3)调整特性 (4)效率特性 有的特性与励磁方式有关,下面按他励、并励、复励三种不同励磁方式分别进行研究。 1.空载特性 (1) 用实验方法测取空载特性时,接线如下图。 图1 电机的空载特性曲线 发电机由原动机拖动,且保持调节,使发电机空载端电压,然后使逐渐降至零,测取和即得。 再将反向,测取反方向空载特性,因存在磁滞现象,所以正、反空载特性是整个磁滞回线的一半,根据对称关系可画出另一半,取整个回线的平均线,虚线所示为空载特性曲线。 实际上,空载特性曲线与磁化曲线相同。 ∵ 而和均为常数,将改一下尺标,即为。 说明:经励磁后,再将励磁切断时,磁路中会留有剩磁,即使=0,电枢仍会出现由剩磁磁通所感应的剩磁电压。
图2 他励发电机的负载特性 2.外特性 I=常数 用实验方法测取外特性时,发电机电枢加入负载电阻,当时,调和使,此时=,然后保持不变,变使I逐渐减小测取U,I,即得。 由电压方程可知U下降的原因为: 1)去磁作用 2) 发电机端电压随负载而变化的程度用电压调整律来衡量,发电机从额定负载过渡到空载时,端电压变化的数值与额定电压的比值,称为额定电压调整率。 (2) 他励发电机的大约在5~10%这一范围内。随负载变化基本上可看成是一个恒压的直流电源。 他励发电机在额定励磁下短路时,短路电流,由于很小,所以很大,可达(20~30),故不允许在额定励磁下短路。 图3 他励发电机的外特性 图4 他励发电机的调节特性 3.调节特性 =常数 的关系 曲线是一条上升的曲线。由外特性可知,当附载电流I增加时,发电机端电压下降。如需维持U为常值,I增加时,要相应的增加以补偿去磁的电枢反应和电枢回路电阻压降,通过调节特性实验可求出空载时和额定负载时,所需的励磁电流和。当( 时所需的励磁电流即为) 4.效率特性 =常数 的关系 (3) :总损耗 式中:为电枢绕组铜损耗;:一对电刷的接触电压降,对石墨=2V,对金属石墨=0.6V。 将以上损耗分别分为两大类 1.不变损耗,不随的变化而变化。 2.可变损耗,随变化而变化。 因负载变化时要作相应调整以保证,所以也属可变损耗,效率曲线如左图所示,可见发电机在某负载时效率最大。 令 解出最大效率。 即当不变损耗=可变损耗时发生最大效率,一般在3/4左右发生最大效率。 小型直流发电机, 中大型直流发电机。 |
电工学习网 ( )
GMT+8, 2023-7-21 03:26