《直流發(fā)電機(jī)及調(diào)控》課件

直流發(fā)電機(jī)及調(diào)控本課程將深入探討直流發(fā)電機(jī)的原理、特性、調(diào)控方法以及實(shí)際應(yīng)用，幫助你了解直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)作機(jī)制及其在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的重要作用。課程大綱直流發(fā)電機(jī)的工作原理電磁感應(yīng)原理直流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)電樞反應(yīng)與換向直流發(fā)電機(jī)的激磁形式直流發(fā)電機(jī)的特性分析發(fā)電機(jī)的空載特性發(fā)電機(jī)的負(fù)載特性發(fā)電機(jī)的外特性發(fā)電機(jī)的內(nèi)特性直流發(fā)電機(jī)的調(diào)速調(diào)壓調(diào)速方式勵(lì)磁電流的自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)器的工作原理其他內(nèi)容直流發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行直流發(fā)電機(jī)的實(shí)際應(yīng)用直流發(fā)電機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)本課程的總結(jié)1.直流發(fā)電機(jī)的工作原理1電磁感應(yīng)2磁場(chǎng)磁場(chǎng)是直流發(fā)電機(jī)工作的基礎(chǔ)3線圈線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流4直流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為直流電1.1電磁感應(yīng)原理1法拉第定律導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，或磁場(chǎng)發(fā)生變化，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流2楞次定律感應(yīng)電流的方向總是阻礙引起它的磁通量變化3感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小取決于導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度、磁場(chǎng)強(qiáng)度和導(dǎo)體的長(zhǎng)度1.2直流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)電樞包含導(dǎo)體繞組，在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)磁場(chǎng)由勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)，使電樞導(dǎo)體切割磁力線換向器將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)化為直流電輸出，并保證電樞電流方向一致1.3電樞反應(yīng)與換向電樞反應(yīng)電樞電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)影響原磁場(chǎng)，導(dǎo)致磁場(chǎng)分布發(fā)生變化換向通過(guò)換向器，使電樞電流始終保持一個(gè)方向，保證輸出直流電1.4直流發(fā)電機(jī)的激磁形式他勵(lì)勵(lì)磁繞組與電樞繞組獨(dú)立，由外部直流電源供電自勵(lì)勵(lì)磁繞組由發(fā)電機(jī)本身產(chǎn)生的電流供電，可分為串勵(lì)、并勵(lì)和復(fù)勵(lì)2.直流發(fā)電機(jī)的特性分析1空載特性描述發(fā)電機(jī)輸出電壓隨勵(lì)磁電流的變化關(guān)系2負(fù)載特性描述發(fā)電機(jī)輸出電流隨負(fù)載變化的關(guān)系3外特性描述發(fā)電機(jī)輸出電壓隨負(fù)載電流的變化關(guān)系4內(nèi)特性描述發(fā)電機(jī)電樞端電壓隨負(fù)載電流的變化關(guān)系2.1發(fā)電機(jī)的空載特性勵(lì)磁電流隨著勵(lì)磁電流的增加，發(fā)電機(jī)輸出電壓也隨之增加飽和現(xiàn)象當(dāng)勵(lì)磁電流繼續(xù)增加，輸出電壓增長(zhǎng)速度變慢，最終趨于飽和2.2發(fā)電機(jī)的負(fù)載特性1負(fù)載增加隨著負(fù)載電流的增加，發(fā)電機(jī)輸出電壓會(huì)下降2電樞反應(yīng)負(fù)載電流會(huì)產(chǎn)生電樞反應(yīng)，影響磁場(chǎng)分布，導(dǎo)致輸出電壓下降3內(nèi)阻壓降負(fù)載電流流過(guò)發(fā)電機(jī)內(nèi)部電阻會(huì)產(chǎn)生壓降，也是輸出電壓下降的原因2.3發(fā)電機(jī)的外特性1負(fù)載增加隨著負(fù)載電流的增加，發(fā)電機(jī)輸出電壓會(huì)下降2特性曲線外特性曲線一般是向下傾斜的，斜率的大小反映了發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)性能3應(yīng)用外特性曲線可以幫助我們分析發(fā)電機(jī)在不同負(fù)載下的工作情況2.4發(fā)電機(jī)的內(nèi)特性?xún)?nèi)特性描述發(fā)電機(jī)電樞端電壓隨負(fù)載電流的變化關(guān)系，與外特性曲線相似應(yīng)用內(nèi)特性曲線可用于分析發(fā)電機(jī)內(nèi)部電阻對(duì)輸出電壓的影響3.直流發(fā)電機(jī)的調(diào)速調(diào)壓3.1調(diào)速方式機(jī)械調(diào)速通過(guò)改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓電氣調(diào)速通過(guò)改變勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓3.2勵(lì)磁電流的自動(dòng)調(diào)節(jié)1電壓檢測(cè)通過(guò)電壓傳感器檢測(cè)發(fā)電機(jī)輸出電壓2控制信號(hào)電壓傳感器將檢測(cè)到的電壓信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)3勵(lì)磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)根據(jù)電壓信號(hào)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，穩(wěn)定輸出電壓3.3電壓調(diào)節(jié)器的工作原理電壓檢測(cè)電壓調(diào)節(jié)器通過(guò)電壓傳感器檢測(cè)發(fā)電機(jī)輸出電壓比較判斷將檢測(cè)到的電壓與設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷電壓是否偏差調(diào)整勵(lì)磁根據(jù)電壓偏差大小，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，使輸出電壓穩(wěn)定在設(shè)定值4.直流發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行1并聯(lián)運(yùn)行2提高供電能力多個(gè)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行可以提高供電能力，滿足更大負(fù)載需求3提高可靠性當(dāng)一個(gè)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，其他發(fā)電機(jī)可以繼續(xù)供電，保證系統(tǒng)可靠性4提高效率多個(gè)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行可以提高系統(tǒng)效率，降低運(yùn)行成本4.1并聯(lián)運(yùn)行的條件電壓一致并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)輸出電壓必須一致極性一致并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)極性必須一致轉(zhuǎn)速一致并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速必須一致內(nèi)阻相等并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)內(nèi)阻必須相等，否則會(huì)造成負(fù)荷分配不均4.2負(fù)荷分配1分配比例并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)負(fù)荷分配比例取決于發(fā)電機(jī)的輸出特性和調(diào)節(jié)性能2負(fù)荷分配原則一般情況下，根據(jù)發(fā)電機(jī)的容量大小來(lái)分配負(fù)荷，容量大的發(fā)電機(jī)承擔(dān)更多負(fù)載3調(diào)整方法通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)整發(fā)電機(jī)輸出電壓，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的分配4.3穩(wěn)壓調(diào)整穩(wěn)壓系統(tǒng)通過(guò)控制勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)節(jié)每個(gè)發(fā)電機(jī)的輸出電壓，確保整個(gè)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定穩(wěn)壓原理穩(wěn)壓系統(tǒng)會(huì)根據(jù)系統(tǒng)電壓的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，保持電壓穩(wěn)定5.直流發(fā)電機(jī)的實(shí)際應(yīng)用1家用電源一些老式家用電器，比如電冰箱、洗衣機(jī)等，使用直流電2車(chē)載發(fā)電機(jī)汽車(chē)、卡車(chē)等車(chē)輛使用直流發(fā)電機(jī)為車(chē)燈、喇叭、點(diǎn)火系統(tǒng)供電3太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)使用直流發(fā)電機(jī)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電4風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)也使用直流發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為直流電5.1家用電源1歷史應(yīng)用在過(guò)去，一些家用電器使用直流電，需要直流發(fā)電機(jī)供電2現(xiàn)代應(yīng)用如今，大多數(shù)家用電器使用交流電，直流發(fā)電機(jī)在家庭中的應(yīng)用減少3特殊情況在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，可能需要使用直流發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源5.2車(chē)載發(fā)電機(jī)功能車(chē)載發(fā)電機(jī)為車(chē)燈、喇叭、點(diǎn)火系統(tǒng)等車(chē)載設(shè)備提供電力指示燈車(chē)輛儀表盤(pán)上會(huì)有發(fā)電機(jī)指示燈，提醒駕駛員注意發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)5.3太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電直流發(fā)電機(jī)將太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成可以使用的直流電逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，供給家用電器使用5.4風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)力渦輪機(jī)利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)將風(fēng)力渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)化為直流電電力網(wǎng)直流電經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換器變?yōu)榻涣麟?，輸送到電力網(wǎng)6.直流發(fā)電機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)1定期檢查定期檢查發(fā)電機(jī)各部件的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障2漏電及短路故障處理處理發(fā)電機(jī)漏電或短路故障，確保發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行3電刷和換向器的維護(hù)定期更換電刷，維護(hù)換向器，保證發(fā)電機(jī)正常工作6.1定期檢查外觀檢查檢查發(fā)電機(jī)外觀是否有破損、漏油、漏電等現(xiàn)象運(yùn)行檢查檢查發(fā)電機(jī)是否正常運(yùn)行，是否有異響、過(guò)熱等現(xiàn)象指標(biāo)檢查檢查發(fā)電機(jī)電壓、電流、轉(zhuǎn)速等指標(biāo)是否正常6.2漏電及短路故障處理1故障定位使用萬(wàn)用表等工具定位漏電或短路故障點(diǎn)2故障排除根據(jù)故障原因進(jìn)行維修或更換部件3測(cè)試驗(yàn)證維修或更換部件后進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，確保故障排除