直流发电机之电压调整率.PPTVIP

*若發電機的場電流反向，則發電機電樞電壓極性也反向，這使得電動機之旋轉方向相反。利用華德-里翁納德直流電動機控制系統去得到不同旋轉方向且速度改變範圍很大之控制是有可能的。華德-里翁納德系統另一個優點是它的“再生”（re-generate），也就是可將能量送回電源。華德-里翁納德系統的缺點是很明顯的。一是使用者被迫購買三部額定相同之電機，且價格很昂貴。因為太昂貴且效率低，華德-里翁納德系統已被SCR控制電路所取代。*圖9-34華德-里翁納德電動機控制系統之操作範圍。電動機可運轉於正（象限1）或反（象限3）方向，且能再生在象限2和4。*圖9-35為簡單直流電樞電壓控制器電路。此電路只能供給單一極性之電樞電壓，電樞電流不可能由電動機正端流出，因為電流無法流回SCR。因此，電動機無法再生，且任何供給電動機之能量無法還原。圖9-37為一典型四象限分激直流電動機驅動電樞電壓當作轉速控制系統。*圖9-35(a)兩象限固態直流電動機控制器。因為電流無法由電樞正端流出，此電動機無法變成發電機送功率回系統。*圖9-35(續)(b)此控制器可能操作的象限。*圖9-36(a)四象限固態直流電動機控制器。*圖9-36(續)(b)此電動機控制器可以操作的象限。*圖9-37(a)典型固態直流分激電動機驅動器。(b)低電力電子電路板之近視，展示了可調限制電流，加速率、減速率、最小轉速，和最大轉速。*圖9-38圖9-37中直流分激電動機固態驅動器之簡化方塊圖。*低功率電子電路部分1. 速度調整電路。此電路利用轉速計量測電動機轉速，然 後與所要之轉速（一參考電壓準位）比較，增加或減少 電樞電壓以保持轉速固定於所希望的值。*圖9-40(a)速度調整電路於所要轉速與真正轉速差之輸出電壓產生一比例。此輸出電壓以這樣方式來供給點火電路︰當輸出電壓愈大，SCRs愈早被觸發，而平均端電壓變得愈大。*圖9-40(續)(b)負載增加對一有速率調整器之直流分激電動機之影響。當負載增加若無調整器後，它偵測到速度減少，而提升電樞電壓去補償。將整個電動機之轉矩-速度特性曲線往上提，而運轉於點2。*9.11直流發電機簡介發電機和馬達除了功率流向不同外並沒有差別。根據不同的場磁通建立方式，直流發電機可分為五種主要之型式︰1. 他激式發電機。在他激式發電機中，場磁通由外界之 電源供給而不由發電機供給。2. 分激式發電機。在分激式發電機中，直接將磁場電路 跨接在發電機的兩端。3. 串激式發電機。在串激式發電機中，將磁場電路和發 電機的電樞串聯。*4. 積複激發電機。在積複激發電機中，同時有分激和串 激磁場，兩者具有相同的極性。5. 差複激發電機。在差複激發電機中，同時有分激和串 激磁場，但是兩者的極性相反。直流發電機之電壓調整率（voltageregulation，VR）之定義如下︰（9-39）?其中Vn1是發電機之無載端電壓，Vf1則是發電機之滿載端電壓。*所有的發電機都是由機械功率所驅動，其通常稱為發電機的原動機（primemover）。直流發電機的原動機可能是蒸氣渦輪，柴油引擎、甚至是電動馬達。*圖9-42直流發電機的等效電路。*圖9-43簡化後的等效電路，RF和Radj已合併。*9.12他激式發電機VT是由發電機兩端測到的電壓，IL是由發電機端點流出之線電流。EA是發電機的內電勢，IA是電樞電流。在他激式發電機中︰IA＝IL（9-40）他激式直流發電機的電壓-電流特性（特性曲線）他激式發電機的特性曲線即是在固定轉速ω下VT對IL的圖形。根據克希荷夫電壓定律，端電壓VT＝EA－IARA （9-41）*電樞電壓控制法，只能作低於基速之控制，而無法作高於基速之控制。在電樞電壓控制法中，電動機之磁通是固定的，所以最大轉矩為τmax＝K?IA,max （9-14）此最大轉矩是固定的，不論電動機之轉速為何。因為電動機之輸出功率P＝τω，則在電樞電壓控制法之任意轉速下，電動機之最大功率為