基于Matlab并励直流发电机的自励过程分析

基于Matlab并励直流发电机的自励过程分析

摘要：并励直流发电机，是实现直流电能与机械能相互转换的一种旋转电机.其将机械能转化为电能，其励磁方式是自励式，并且励磁绕组和电枢绕组并联构成并励式。本文通过使用Matlab软件平台，对其自励过程进行模拟仿真，从而进一步对并励直流发电机的自励过程的自励条件，空载运行，外特性等相关问题的分析。

关键词：并励直流发电机；自励；Matlab仿真

0 绪论

与交流电机相比，直流电机结构复杂、成本高、维护麻烦，但直流电动机具有良好的调速性能、较大的启动转矩和过载能力强等优点，广泛应用于轧钢机、电力机车、大型机床拖动系统中。并励直流发电机，是实现直流电能与机械能相互转换的一种旋转电机.其将机械能转化为电能，其励磁方式是自励式，并且励磁绕组和电枢绕组并联构成并励式。通过使用Matlab软件平台，对其自励过程进行模拟仿真，从而进一步对并励直流发电机的自励过程的自励条件，空载运行，外特性等相关问题的分析。

1 并励发电机的自励

并励发电机的励磁绕组与电枢并联，正常工作时，并励发电机的励磁电流由电枢发出的电流来供给，但是开始时发电机的电压是如何建立的呢？

并励发电机要自励和建立电压，电机的磁路中必须要有剩磁。电构在剩磁磁场内旋转时，将产生剩磁电动势Eor。剩磁电动势由电枢端点回授到励磁绕组，产生一个很小的励磁电流，其磁动势方向既可能与剩磁方向相同而形成正反馈，也可能与剩磁方向相反而形成负反馈。负反馈时，剩磁磁场被抑制，电压就建立不起来；正反馈时，气隙磁场加强，使电枢的感应电动势升高，从而使励磁电流和气隙磁场进一步加强。如此往复，发电机的端电压就逐步建立起来。

2 MATLAB的部分编程与运行结果

并励直流发电机的自励过程

3 结论

通过仿真可以清楚地了解完成这个自励过程需要满足三个条件：

①电机的主磁通有剩磁；

②励磁绕组连接极性要正确；

③励磁回路的总电阻小于临界电阻。

参考文献：

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[2]辜承林，陈乔夫，熊永前.电机学[M].武汉：华中科技大学出版社.

[3]MATLAB控制系统仿真与实例详解[M].人民邮电出版社.

[4]MATLAB控制系统动态仿真实例教程[M].化学工业出版社.

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