电机(第四讲)

电机与拖动基础第1页3.6直流发电机UaEGaI1T0TTnfIfUaaaRIUE电枢电动势：nCEea电磁转矩：atICT01TTT3.6.1直流发电机稳态运行时的基本方程式第2页直流发电机的励磁电流fffRUI每极气隙磁通),(faIIf3.6.2功率关系NSRLT1TT0nEa+-UIaaIaaaRIUEaaaaaRIUIIE2第3页外力矩为了克服制动转矩（电磁和空载转矩）提供机械力矩（功率）；它部分转换成了电磁功率传给了电枢。CuaMpPP2P2：输出功率pCua：电枢铜耗原动机输送给发电机的机械功率0011)(pPTTTPM第4页TPMmFeppp0226060MaaaapznPTIapznIEIaNSRLT1TT0nEa+-UIa第5页FemCuaMpppPpPP201NSRLT1TT0nEa+-UP2IaP1P0第6页他励直流发电机的功率流图cufpFemppp0aacuaRIp211TPTIEPaaMaUIP2第7页sCuaFemCufppppppsp为附加损耗或杂散损耗，有补偿的按0.5％计算，没有补偿的按1％计算。pPpPP2121额定负载时，直流发电机的效率与电机的容量有关。10kW以下的小电机，效率约为75%-85%；10-100kW的，效率约为85%-90%;100-1000kW的电机，效率约为88%-93%。第8页例题、一台额定功率PN=20kW的他励直流发电机，它的额定电压UN=230V，额定转速nN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.156，已知机械损耗和铁损耗pm+pFe=1kW，求额定负载情况下电枢绕组的额定电流、铜损耗、电磁功率、总损耗、输入功率及效率（计算过程中令P2=PN，附加损耗ps=0.01PN）？解额定电流Ia=PN/Un电磁功率PM=PN+pcua总损耗P1=P2+∑p输入功率效率=PN/P1铜损耗pcua=RaIa2∑p=pcua+pm+pFe第9页3.7直流电动机运行原理以他励电机为例说明电机的可逆原理：一台电机既可作为发电机运行，又可作为电动机运行，这就是直流电机的可逆原理。保持发电机的不变，减少原动机的输出功率，发电机的转速下降。当下降到一定程度时，使得,此时，发电机输出的电功率，原动机输入的机械功率仅仅用来补偿电机的空载损耗。继续降低原动机的，将有，反向，这时电网向电机输入电功率，电机进入电动机状态运行。同理，上述的物理过程也可以反过来，电机从电动机状态转变到发电机状态。nUEa0I02PnUEaUaI第10页3.7.1他励直流电动机稳态运行的基本方程式aEMUaIT0T2TnfIfUaEGUaI1T0TemTnfIfU直流发电机方向标定直流电动机方向标定第11页基于直流电动机方向标定，直流电动机的基本方程nCEeaaaaRIEUatICTLTTTT02fffRUI),(faIIf第12页3.7.2他励直流电动机的功率关系aaaRIEUaaaaaRIIEUI2CuaMpPP1第13页TPM02TTT02pPPM602nPPTMMnPM55.9)9550(nPMWkW第14页P1P2PcufGIfNST2TT0nEaIaU+Uf-第15页他励直流电动机的功率流图cufpFemppp0aacuaRIp2aUIP1TIEPaaM22TP第16页sCuaFemppppppPpPP2121第17页例题、一台额定功率PN=6kW的他励直流电动机，它的额定电压Un=220V，额定转速nN=1000r/min，电枢铜耗pcua=500W，空载损耗p0=395W，求额定运行情况下电动机的额定电流Ia、输出转矩T2N、电磁转矩TN、电枢电阻Ra及效率？（忽略附加损耗）额定电流解Ia=（PN＋pcua＋p0）/Un输出转矩T2N=9.55PN/nN电磁转矩P1=P2+pcua+p0输入功率效率=PN/P1电枢电阻Ra=pcua/Ia2TN=9.55(PN+p0)/nN第18页作业习题：3.1，3.4请思考：（1）对比直流电动机与直流发电机的异同点？（2）对比直流发电机与直流电动机功率流程图的异同点？