THS4513EVM圖4.2-12 并勵發電機輸出電壓的建立

當發電機啟動時,電樞被帶到額定轉速,此時不聯接負載。電樞導體切割剩余磁通,在電刷上產生了大約10V的電壓(磁飽和曲線上的①點)。這10V電壓并聯在勵磁線圈上,在線圈中大約產生0.07A的電流(JR下降曲線的②點),這一電流使得勵磁磁場增強,于是,電樞中產生的電壓上升到30V(扭下降曲線的③點)。在這個電壓建立期間,電樞回路的電阻對端電壓的影響是可以忽略的。這是因為勵磁電流只占很小一部分。因此,這一小電流流過電樞線圈產生的電壓降可以忽略不計.30Ⅴ的電壓提供給勵磁回路之后,叉將引起勵磁線圈中0.15A的電流流動。該電流再將勵磁磁場增強,從而使電樞中電壓上升到60V。這樣的工作過程一直持續下去,直到電樞上的電壓上升到90Ⅴ,勵磁電流達到0.6A為止(曲線的A點)。在此之后,發電機的端電壓上升不大,這是因為勵磁磁場已經飽和,磁場強度不再增強。因此,該勵磁回路的電阻為F扣即:150Ω。可見:勵磁磁場的飽和限制了電樞電壓的上升。

為了增加并勵直流發電機的輸出端電壓,就要減小勵磁回路的電阻。例如,要想使端電壓上升到110V,從磁飽和曲線上看到,對應的電流是1.15A,那么,勵磁回路的電阻應該為:u=91Ω。甲此,只要勵磁回路的電阻從150Ω降到9⒈8Ω,直流發電機的輸出電壓就從90V~110VG.

外特性并勵直流發電機的端電壓與負載之間的關系曲線如圖4.2-13所示。從曲線中可以看出:隨著負載電流的增加(從空載到全負載),并勵發電機的端電壓稍有下降。另外,曲線中還畫出了發電機過載的情況,即:發電機過載時,其端電壓迅速下降,勵磁電流減小,勵磁磁場的磁化程度降低。曲線A的虛線部分畫出了發電機這一不正常的工作過程,曲線中的“X”點電樞電阻壓,降起的電壓下降,外特性曲線電降V拐點,額定負載電流.

圖4.2-13 并勵發電機的外特性

4.2.3 直流發電機的工作特性

前面已經討論了直流發電機的基本工作原理.下面進一步分析它的運行情況。為此,必須首先了解勵磁線圈的聯接方法:

勵磁繞組的聯接方法,通常直流發電機的類型按照勵磁繞組與電樞線圈的聯接方式進行劃分。圖4.2-10(a)是他勵式直流發電機,它的勵磁線圈激勵由外部直流電源提供,電樞與負載并聯。圖4.2-10(b)是自勵式直流發電機,它包括并勵、串勵和復勵三種方式。并勵式直流發電機的勵磁線圈與電樞、負載以并聯的方式聯接。它廣泛應用于工業中c串勵式直流發電機的勵磁線  圖4.2-9具有換向極的并勵直流發電機圈與電樞、負載相串聯。在實際應用中,單純的串勵式直流發電機很少使用。復勵式直流發電機的勵磁線圈有兩個,即:串勵線圈和并勵線圈。聯接方法是:將串勵線圈與電樞串聯,并勵線圈電樞、負載并聯。復勵式直流發電機在工業中也得到了廣泛應用。后面三種發電機勵磁線圈的激勵方式都是由發電機本身的電樞電流提供的,因此,也稱它們為自勵式直流發電機。直流發電機分為他勵式直流發電機和自勵式直流發電機兩大類,其中自勵式直流發電機又分為:串勵、并勵、復勵三種形式,并勵串勵復勵圖.

4.2-10 直流發電機的勵磁類型,(a)他勵;(b)自勵.

由于發電機產生的電能是由機械能以磁場為媒介轉換出的結果,雨機械能由外部提供,磁能卻由發電機內搡的磁軛和勵磁線躐提供,因此,我們必須對發電機的內部磁場加以分析。

空載特性和負載特性,直流發電機的磁場強度取決于勱磁繞組的安培匝數郡磁路的磁阻。勵磁繞組的匝數是固定曲uel。因此,安培匝數直接隨勵磁電流的變化兩變化。感應電壓與崩磁磁場的強度及電樞轉變阻器.

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