直流發電機的特性 - 串勵、並勵和復勵


直流發電機的特性

直流發電機的速度由原動機保持恆定。在這種情況下,發電機的效能由勵磁、端電壓和負載之間的關係決定。這些關係以曲線的形式以圖形方式給出,稱為直流發電機的特性。這些特性顯示了直流發電機在不同負載條件下的行為。

以下是直流發電機的主要特性

開路特性或磁化曲線

這是在無負載下的感應電動勢 (E0) 和給定恆定速度下的勵磁電流 (If) 之間繪製的曲線圖。它也被稱為無負載飽和曲線。其形狀對於所有型別的直流發電機(無論是他勵還是自勵)實際上都是相同的。

內部特性

它是負載下感應電動勢 (E) 與電樞電流之間繪製的曲線圖。由於電樞反應的影響,負載下的磁通量將小於無負載下的磁通量。因此,負載條件下產生的感應電動勢 (E) 將小於無負載下產生的感應電動勢 (E0)。因此,內部特性曲線正好位於開路特性曲線下方。

外部特性或負載特性

外部特性或負載特性是在端電壓 (V) 和負載電流 (IL) 之間繪製的曲線圖。由於端電壓由於電樞和串勵繞組銅損而小於感應電壓。因此,外部特性曲線將低於內部特性曲線,其幅度等於機器中銅損引起的電壓降。

直流串勵發電機的特性

在直流串勵發電機中,只有一路電流流經整臺機器。因此,電樞電流、負載電流和勵磁電流都相同。

開路特性 (O.C.C)

圖中曲線 (1) 顯示了直流串勵發電機的 O.C.C。它是無負載下感應電動勢與勵磁電流之間繪製的曲線圖。可以透過將勵磁繞組與機器斷開並單獨勵磁來獲得 O.C.C。

內部特性

直流串勵發電機的內部特性是在負載下感應電動勢 (E) 與電樞電流之間繪製的曲線圖。由於電樞反應的影響,負載下的磁通量將小於無負載下的磁通量。因此,負載條件下產生的感應電動勢 (E) 將小於無負載下產生的感應電動勢 (E0)。因此,內部特性曲線正好位於開路特性曲線下方 [參見曲線 (2)]。

外部特性或負載特性

外部特性或負載特性是在端電壓 (V) 和負載電流 (IL) 之間繪製的曲線圖。由於端電壓由於電樞和串勵繞組銅損而小於感應電壓,其公式為:

$$\mathrm{V\:=\:E\:-\:I_{a}(R_{a}\:+\:R_{se})}$$

因此,外部特性曲線將低於內部特性曲線,其幅度等於機器中銅損引起的電壓降 [參見曲線 (3)]。

直流並勵發電機的特性

在並勵發電機中,電樞電流分成兩路:一路是 Ish 流經勵磁繞組,另一路是 IL 流向外部負載。

開路特性

圖中曲線 (1) 顯示了直流並勵發電機的開路特性,與串勵發電機相同。

內部特性

當負載連線到發電機時,由於電樞反應的影響,磁極磁通量減小,導致產生的感應電動勢 (E) 減小。因此,負載條件下產生的感應電動勢小於無負載下產生的感應電動勢。因此,內部特性略有下降 [參見曲線 (2)]。

外部特性

它給出了端電壓 (V) 和負載電流 (IL) 之間的關係。它也稱為負載特性或端子特性。

$$\mathrm{V\:=E\:-\:I_{a}R_{a}}$$

因此,外部特性曲線低於內部特性曲線,其幅度等於電樞電阻引起的電壓降。

直流復勵發電機的外部或負載特性

在復勵直流發電機中,串勵和並勵繞組都組合在一起。根據勵磁繞組與電樞的連線方式,復勵發電機可以是並聯復勵型或串聯復勵型。累積復勵發電機使用最為廣泛;因此,我們將討論累積復勵直流發電機的特性。

在累積復勵直流發電機中,串勵繞組有助於並勵繞組。復勵程度取決於隨著負載電流增加的串勵繞組勵磁。

過勵磁發電機

如果串勵繞組匝數經過調整,使得隨著負載電流的增加,滿載端電壓大於空載端電壓,則該發電機稱為過勵磁發電機 [參見曲線 (1)]。

平勵磁發電機

如果串勵繞組匝數經過調整,使得滿載端電壓等於空載端電壓,則該發電機稱為平勵磁發電機或恆勵磁發電機 [參見曲線 (2)]。

欠勵磁發電機

如果串勵繞組匝數經過調整,使得滿載端電壓小於空載端電壓,則該發電機稱為欠勵磁發電機 [參見曲線 (3)]。

更新於: 2021年8月13日

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