I Ia
特点：
G
①励磁电压Uf与电枢电压U无关。
②励磁电流 If = Uf /Rf Rf = rf+rfj ③电枢电流(Ia)=负载电流(I ) 即Ia = I
I
f
F Uf
直流发电机 24.1 直流发电机的用途及分类
二、分类：
2、自励直流发电机 励磁由本身发出的电能供给，据励磁绕
U
组与电枢绕组的连接方式进行分类。
l外特性下降的原因:
①U =Ea-IaRa , Ia=I↑→ IaRa↑→U↓
U
②Ea =Cen Φ, Ia↑→电枢反应附加去 磁作用↑→ Φ↓→Ea ↓→ U↓ l电压调整率: U U0 U N 100%
I
⑴并励直流发电机:励磁绕组与电枢绕组
Ia G
并联 特点:
F
①Uf=U ②If =Uf /Rf ③Ia=If+I
If
直流发电机
24.1 直流发电机的用途及分类
二、分类：
2、自励直流发电机
⑵串励直流发电机:励磁绕组与电
U
枢绕组串联
I
特点: Ia=I=If ⑶复励直流发电机:既有并励绕组 又有串励绕组
直流发电机 24.3 他励发电机的运行特性
l直流发电机的四个基本物理量：U、I、If、n（n由原动机拖
动，保持不变）
l运行特性：在U、I、If 之间，保证其中一个量不变，另外两
个物理量之间的函数关系。 l主要特性：
（1）空载特性：n＝常数， I＝0， U0＝f（If）；
（2）外特性：n＝常数， If＝常数（或rj＝常数），U＝f（I）；
l 直流发电机的空载特性为非线性，上升与下降的过程不 同。实际中通常取平均特性曲线作为空载特性曲线。
直流发电机
24.3 他励发电机的运行特性
一、空载特性 l空载特性可以通过实验得到。 l结论： ① 空载曲线反映了磁化曲线的关 系。
②不同的转速有不同的空载曲线， 而磁化曲线反映了电机的磁路，只 有一条。
电枢电动势：E a C e n
电动势平衡方程为：E a I a Ra I a ra 2U b
U I I a (ra
a Ra 2U
Ia
b
Ia
)
Ra为电枢回路总电阻，2Ub 为正负电
刷与换向器表面的接触压降。
•适用于其他励磁方式的直流发电机
•直流发电机: Ea U
U
T1
T0
n G TM
I f Ea
直流发电机
24.2 直流发电机稳态运行时的基本方程式
二、功率平衡方程式
3、效率
P2 100 % P1 p 100 % (1
p ) 100 %
P1
P1
P2 p
不变损耗=可变损耗时，效率最大（适用于所有电机）
三、转矩平衡方程式
P1 PM pm pfe pad
T1 TM T0
直流发电机
24.1 直流发电机的用途及分类
一、用途： 1、直流电动机的电源； 2、同步电机的励磁机； 3、电镀、电解等的低压大电流直流电源； 4、飞机、火车、轮船等运输工具的电源。
二、分类：按励磁方式分 1．励磁方式：直流电机的励磁绕组的供电方式。 2．分类： （1）他励直流电机；（2）并励直流电机； （3）串励直流电机；（4）复励直流电机。
直流发电机 24.2 直流发电机稳态运行时的基本方程式
二、功率平衡方程式 2、负载：
并励：
Ia I I f PM U(I I f ) Ia2Ra UI UIf Ia2Ra P2 pf pCua P1 PM p0 pad
P2 pf pCua pm pfe pad P2 p
第四篇 直流电机
第二十四章 直流发电机
直流发电机
本章基本要求
1.了解直流发电机的励磁方式 2.掌握直流发电机的基本方程式（电压、功 率和转矩） 3.掌握直流发电机的运行特性 4.掌握并励直流发电机的自励条件
直流发电机 主要内容
Ø直流发电机的用途及分类 Ø直流发电机稳态运行时的基本方程式 Ø他励直流发电机的运行特性 Ø并励直流发电机的自励条件和特性 Ø复励直流发电机的特性
Uf
直流发电机
24.2 直流发电机稳态运行时的基本方程式
二、功率平衡方程式
1、空载： P1 P0 p m p fe
2、负载： PM
EaIa
(U
IaRa )Ia
UI
a
I
2 a
R
a
他励： Ia I PM UI Ia2Ra P2 pCua P1 PM p0 pad
P2 pCua pm pfe pad P2 p
TM
ห้องสมุดไป่ตู้
PM
EaIa
pN 60a
nIa
2 n
pN
2a
Ia
CMIa
60
直流发电机 24.2 直流发电机稳态运行时的基本方程式
直流发电机的方程式
Ea U IaRa Ea Cen P1 PM pm pfe pad PM EaIa P2 pCua p（f 并励） TM CMIa T1 TM T0
直流发电机 24.1 直流发电机的用途及分类
二、分类：
直流电机的励磁方式
他励式
自励式
1 .串 励 式 2 .并 励 式 3 .复 励 式
积复励
差复励
直流发电机 24.1 直流发电机的用途及分类
二、分类：
直流发电机 24.1 直流发电机的用途及分类
二、分类：
1、他励直流发电机
U
励磁电流由其他电源单独供给。
③电机通常运行于膝点。
④有剩磁电压Ur= (2~ 4) % UN ⑤其他方式发电机由他励方式测得
空载特性曲线上升分支
U
平均空载特性曲线
If
空载特性曲线下降分支
直流发电机
24.3 他励发电机的运行特性
二、外特性（电压调整特性）
l定义：n＝const ＝nN ， If＝ const ＝ IfN ，U＝f（I）。
（3）调节特性：n＝常数， U＝常数，If＝f（I）。
直流发电机
24.3 他励发电机的运行特性
一、空载特性
l定义：n＝const＝nN， I＝0， U0＝f（If）。
l分析：U0 Ea
Ea Cen
n 等于常数
U0 f (I f ) f (I f )
Ea
l空载特性实质即为磁化曲线
确定磁路和运行点的 饱和程度
Ia G
差复励:磁场相减
积复励:磁场相加
If F
直流发电机
24.1 直流发电机的用途及分类
二、分类：
2、自励直流发电机
⑶复励直流发电机
U
U
I
Ia G
If1
I Ia G
If1 F
If2 F
If2 F
直流发电机
24.2 直流发电机稳态运行时的基本方程式
一、电动势平衡方程式 l各物理量的正方向采用发电机惯例