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直流发电机的基本方程

时间:2022-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:当由原动机拖动直流发电机转子旋转,电枢绕组在磁场中作切割磁力线运动,产生感应电动势Ea。如果外接通电路负载,电枢将有电流Ia,Ia的方向与Ea相同。不同的励磁方式有不同的方程式,以图2.6.1为例,如果励磁回路总电阻为Rf,电枢回路总电阻为Ra,则输出电压等于电动势Ea减去总内阻压降,因此他励发电机的电压平衡方程式为图2.6.2是一台直流发电机。当发电机稳定运行时,转速n恒定不变,这时的转矩平衡方程式为

1.电压平衡方程式

当由原动机拖动直流发电机转子旋转,电枢绕组在磁场中作切割磁力线运动,产生感应电动势Ea。如果外接通电路负载,电枢将有电流Ia,Ia的方向与Ea相同。不同的励磁方式有不同的方程式,以图2.6.1(a)为例,如果励磁回路总电阻为Rf,电枢回路总电阻为Ra(它包括电枢绕组电阻及两个电刷的接触电阻),则输出电压等于电动势Ea减去总内阻压降,因此他励发电机的电压平衡方程式为

图2.6.2 直流发电机的转矩平衡

2.转矩平衡方程式

图2.6.2是一台直流发电机。发电机转子以恒速n旋转,原动机的拖动转矩为T1,n和T1为顺时针方向。这时发电机轴上共三个转矩:一个是原动机的拖动转矩T1;一个是发电机的电磁转矩T,它是电枢导体流过电流时,电枢电流和气隙磁场相互作用产生的,电磁转矩T的方向由左手定则确定,逆时针方向,在发电机中电磁转矩T起制动作用;一个转矩是空载转矩T0,它是由发电机的机械摩擦及铁损等引起的阻转矩,方向总是和旋转方向相反,也起制动作用。当发电机稳定运行时,转速n恒定不变,这时的转矩平衡方程式为

在发电机中,T1>T。发电机的旋转方向由拖动转矩T1决定。

3.功率平衡方程式

从原动机输入的机械功率P1可用式(2-20)表示:

式中,Ω为机械角速度,PM=ΩT为电磁功率,p0=ΩT0为空载损耗。

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