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直流发电机及其工作原理

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:正确写出直流发电机的电磁转矩方程。微课10.2:直流发电机和直流电动机1.直流发电机的电动势平衡方程下面以他励直流发电机为例说明直流发电机的基本方程。由式可知,发电机负载时U<Ea。其中T1是驱动性质的,TM和T0是制动性质的,当直流发电机稳态运行时,根据转矩平衡原则,可得出发电机转矩平衡方程如下:

直流发电机及其工作原理

学习任务】(1)正确写出直流发电机电动势平衡方程。

(2)正确写出直流发电机的电磁转矩方程。

(3)正确分析直流发电机的功率平衡。

微课10.2:直流发电机和直流电动机

1.直流发电机的电动势平衡方程

下面以他励直流发电机为例说明直流发电机的基本方程。

根据图10-19所示他励发电机原理接线图中标出的有关物理量的正方向,依据基尔霍夫电压定律可列出电枢回路的电压平衡方程:

式中 Ea——电枢电势

U——发电机端电压;

Ia——电枢电流

Ra——电枢回路总电阻

由式(10-5)可知,发电机负载时U<Ea

2.直流发电机的功率平衡方程

他励直流发电机的功率流程如图10-20所示。(www.xing528.com)

图10-19 他励发电机的原理接线图

图10-20 他励直流发电机的功率流程图

将式(10-5)两边同乘以电枢电流,则得到电枢回路的功率平衡方程:

或可以表示为

式中 PM——电磁功率;

P2——发电机的输出功率,P2=UIa

pCua——电枢回路的铜损耗,img

由式(10-6)可知,发电机的输出功率等于电磁功率减去电枢回路的铜损耗。电磁功率等于原动机输入的机械功率P1减去空载损耗功率p0。p0包括轴承电刷及空气摩擦所产生的机械损耗pΩ,电枢铁芯中磁滞、涡流产生的铁损耗pFe以及附加损耗pad,故输入功率平衡方程为

将式(10-6)代入式(10-7),可得功率平衡方程:

式中 ∑p——发电机总损耗。

3.直流发电机的转矩平衡方程

直流发电机在稳定运行时存在三个转矩:对应原动机输入机械功率P1的机械转矩T1;对应电磁功率PM的电磁转矩TM;对应空载损耗p0的空载转矩T0。其中T1是驱动性质的,TM和T0是制动性质的,当直流发电机稳态运行时,根据转矩平衡原则,可得出发电机转矩平衡方程如下:

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