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KEITHLEY DAS-16 14048
介绍直流发电机的特性,先分析比较简单的他励式开路特性,又叫空载特性。
一、开路特性
Uo=f(If)1.定义:当n=常数,I=0时,开路断电压U0随励磁电流If变化的关系称之为开路特性。
当转速等于常数,一般为额定转速,负载电流等于0,即完全开路时,电枢端电压随励磁电流变化的关系即为直流发电机的开路特性,对应的曲线称之为开路特性曲线。
2.分析
因空载时,Uo=Ea=Cenφ即Uo∝φ;If∝Ff故空载特性曲线与电机的磁化曲线形状完全相同。
此图的虚线即为开路特性曲线。==》
第一象限图
这就是,直流发电机的开路特性曲线。它可以通过实验求取。
3.试验接线图
这个实验接线图只做第Ⅰ象限,试验时,原动机使转速保持n=nN,发电机电枢开路,调节励磁电流If,使空载电压Uo=UN,然后使If逐步减少到0,注意只能单方向调节,并记录7~9组下降分支的数据。注意到If=0时,Uo不等于0,Uo=Usc即为剩磁电压。
然后不要停机,再逐步增加励磁电流If,直到Uo约到1.25UN,此过程中再记录7-9组上升分支的数据。
最后取平均值,这条平均值的曲线即为使用的开路特性曲线。由空载特性曲线可以求取出电机在额定电压下磁路的饱和程度,即饱和系数
Kc=(ac)/(ab)
二、外特性U=f(I)1.定义,当n=nN,励磁电流If=IfN时,改变端电压U随负载电流I变化的关系。2.分析
将此图接入可调的负载电阻,则为外特性试验时的接线图。记录,曲线上的第一组值,并且记录直流发电机的额定励磁电流IfN和额定转速nN。然后逐步增加负载电阻值(即减少负荷)到负载电流为0,记录5~7组值画出对应的曲线。如下图。
从此曲线图知,电压随电流增加是减小的。原因只有两个,即电枢电阻的压降和电枢反应的去磁作用使得负载电流增大时,端电压有减少的趋势。这种端电压变化的多少用电压调整率来表示。
调节RL使负载电流达IN值,同时调节Rf(分压器)使端电压达UN此时的Rf不能再改变。
曲线随电流增加下降的原因:
(1)电枢电阻压降的存在;
(2)电枢反应去磁作用。3.电压调整率ValtofeRegulation(1)定义:发电机(或变压器)的输出端电压从空载过渡到负载时的变化程度。用△U表示。(2)表达式
Uo-U
△U=----------100%
UN
额定时的电压调整率
Uo-UN
△UN=----------100%
UN
他励直流发电机的△UN一般为
△UN=(5~10)%
在工厂工作过的朋友都会接触到电动机,也会用到一些关于电动机启动的常识。对于大型电动机,它的启动方法,除了现在最具推广前景的变频器启动(通过改变电流的赫兹数值),还有传统的造价相对低廉的降压启动(降低启动电压)等。降压启动的形式也分为多种,如星-三角启动,自耦变压器降压启动。具体到实际应用,要充分考虑到自己眼前的电压,电流及启动负荷等条件,来选取适合自己实际情况的启动方法。
我所在的单位,有一台37千瓦的电动机。懂点电工基础的人都知道,从理论上来计算,这台电机的启动电流会很大(100安培左右),如果直接送电启动,强大的电流不仅会马上烧毁它前面的电度表,还会对其他用户的用电器造成冲击,严重的会造成自身或其他电器的烧毁或停运。如果是使用自耦降压启动柜来启动它,作用于线路的启动电流就会降低到60A左右,而加在电动机线圈端的电压也会降到300伏左右,这样就会较好的保护了电动机本身及设备的使用,也对别的用户设备减少了影响。
可是,我在实际的应用中,却遇到了难题:使用降压启动柜来启动设备,很多的时候不能成功启动,除了烧毁柜内的保险丝,最严重的就是经常烧毁控制自耦变压器的交流接触器的合金触点,一百元左右一副的白金触点,有时候仅使用一次就会烧毁。联系上启动柜生产厂家来上门服务多次,也没有解决问题的根本。而在与售后人员的接触中,我也慢慢了解了这种启动柜的详细构造和工作原理。
一次偶然的发现,才让我突然找到了问题的症结所在。
我在测试一台稳压电源时,工人们恰好按下了这台电机的启动按钮,我使用万用表测得的、在时间继电器工作的仅仅十几秒的降压启动过程中,我所在的供电系统,它的线电压突然从380V一下子降到280V!它使我的稳压电源都停止了工作,继而让空调也停机!一会儿工夫,工人就来报告说交流接触器的触点又烧毁了,这次启动没有成功!
这时,我突然意识到了一个问题:会不会是线路供电不足,在启动电机时造成了启动困难?而启动时容易烧毁接触器触点,是不是接触器的磁性线圈的磁场不够强,让触点虚接?我一下子明白了什么!因为启动柜的控制电路和启动线路使用的是同一路电力线,启动时线电压的突然下降,会使得控制线路的电压也同样降低,这就让刚刚建立起连接的交流接触器的线圈的磁力突然下降,它的下降又会使得衔铁脱离吸引而回位,回位后,自耦变压器会停止启动,在停止启动的瞬间,线路电压会因启动骤停而恢复正常!如此反复,这实际上就造成了接触器像电铃一样的工作模式,才会使得触点烧毁!
在单位不具备改善供电条件的情况下,我想到了使用逆变装置来单独给降压启动柜的控制线路供电,让它不再受到电压突降而造成干扰。我使用一块汽车的备用电瓶,用逆变器把它的电压升到380V给控制线路单独供电。经过紧张的调试,效果非常好,强大的磁力再也不会让接触器触点闪出火花,而是仅仅吸附在一起!而设备的一次启动的成功率也大幅提高,还减少了不少更换合金触点的开支。
在后来的几天里,我又使用了多种方法来改造启动柜的启动模式,比如更换型号大一点的交流接触器、用升压装置给控制线路供电、和手动直接降压启动等,都试验成功,在此也不一一介绍了。以后故障再也不用等着厂家的售后人员来处理了,我自己就基本上能够排除。这还得益于电脑的帮助,在百度等诸多网站里,许多东西都能学得到,查得到。
看来,不管什么难题,只要用心,总会找到解决的办法!
厦门哲讯电气自动化有限公司
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