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1、,第3章 直流电机,3.6 直流发电机的运行特性,运行特性：直流电机正常运行时外部各可测物理量之间的变化关系。,转速 n=const端电压 U负载电流 I励磁电流 If,特性曲线：,外特性 U=f(I)，If=const负载特性 U=f(If)，I=const调整特性 If=f(I)，U=const,第3章 直流电机,一、他励发电机的运行特性,Uf,Rf,Ea,U,If,Ia,当 n=nN=const，I=0时,1.空载特性,第3章 直流电机,空载特性曲线上升分支,空载特性曲线下降分支,平均空载特性曲线,空载时,U0=Ea 空载特性实质上就是 Ea If 与磁化特性曲线相同,第3章 直流电机,
2、2.负载特性,当 n=nN=const，I=const时,If,0,U,Ur,I1=0,I=0 时即为空载特性 一般规律：I 则 U 一般有剩磁电压 Ur,I2 I1,I3I2,第3章 直流电机,3.外特性,当 n=nN=const，If=IfN=const时,I,0,U,U0,UN,不饱和,饱和,端电压下降原因,电枢反应去磁,电枢电阻压降,电压调整率：额定负载（U=UN，I=IN）过渡到空载（U=U0，I=0）时的电压变化率。,IN,第3章 直流电机,4.调整特性,当 n=nN=const，U=UN=const时,0,If,IfN,I,IN,规律：-负载增大时，电枢反应及电枢 电阻压降都增大
3、-若要端电压保持不变，励磁电 流必须增大,第3章 直流电机,4.效率特性,当 n=nN=const，U=UN=const时,P2,效率,一般在 7090%存在最大效率,第3章 直流电机,二、并励发电机的自励和外特性,1.励磁问题的特殊性,Rf,Ea,U,If,Ia,I,励磁电压由发电机本身的端电压提供 Uf=U,应该先有电压 端电压是在励磁电流作用下建立的 U=Ea-IaRa,应该先有励磁 并励发电机建立电压的过程称为自励过程 必须满足一定的条件,第3章 直流电机,2.自励过程,If,0,U,Ur,发电机转子被拖动 发电机要有剩磁Ur A点：Ur 产生励磁电流 B点：产生空载电压 C点：再产生
4、励磁电流 D点：最后：唯一交点（If0，U0）,U0,If0,励磁电阻线,空载特性,A,B,C,D,第3章 直流电机,0,U,Ur,U0,If,If0,临界电阻线,3.自励条件,电机的主磁路有剩磁-否则不能开始发电过程,励磁回路的总电阻小于 临界电阻-临界电阻必须合适-不能太大，太小，相切,励磁绕组连接极性要正确-要形成正反馈,第3章 直流电机,4.外特性,当 n=nN=const，Rf=const时,0,U,U0,UN,I,IN,Icr,他励式,并励式,趋势：,IU，且下降更多,特点-端电压下降较快-有拐弯现象-稳态短路电流很小,第3章 直流电机,三、复励发电机的外特性,1.励磁绕组特点,R
5、f,Ea,U,If,Ia,I,-装有两个励磁绕组-并励：匝数多，电流小，为主-串励：匝数少，电流大，为辅,第3章 直流电机,2.特性,I,0,U,UN,IN,差,平复励,欠复励,过复励,复励式,积复励（相加）,平复励,差复励（相减）,欠复励,过复励,平复励：-用串励磁势补偿电阻压降和电枢反应,第3章 直流电机,3.7 直流电动机的运行特性,一、并励电动机的运行特性,工作特性定义:,直流电动机，当U=UN=const、If=IfN=const时，n、Tem、随P2 的变化规律。,一般认为,1.转速特性,Rf,Ea,U,If,Ia,I,第3章 直流电机,n,n0,P2,转速调整率：空载转速与额定转
6、速之差与额定转速的比值。,转速略微下降,0,第3章 直流电机,2.转矩特性,若 n=const，则 T2 稍微上翘 Tem稍微上翘,Tem,P2,0,Tem,T2,T0,第3章 直流电机,3.效率特性,P2,效率,空载损耗为不变损耗，不随负载变化 负载电流较小时效率较低 负载电流增大，效率也增大 负载电流很大时，铜损特大，效率减小 必然存在最大点,第3章 直流电机,4.并励电动机运行特性,结论：0,可能性：-负载很小，n n0，飞车-负载很大，Ia，烧坏电机,第3章 直流电机,5.并励电动机机械特性,特点：-特性为线性-转速下降与 Ra 有关-硬特性,n,n0,Tem,0,第3章 直流电机,二、串励电动机的运行特性,Rf,Ea,U,I,1.转速特性,第3章 直流电机,n,I,转速调整率：,0,-输出1/4额定功率时电动机的转速,第3章 直流电机,2.转矩特性,Tem,I,0,不饱和时，,饱和时，,第3章 直流电机,3.串励电动机运行特点,（2）自适应特性-负载很大时 n，使T，维持P2输出-负载减小时 T则自动 n,（1）不允许空载运行！-空载T0，Ia 0，0-飞车,I,0,Tem,n,Thanks for your attention!谢谢！,第3章 直流电机,
