BAT64電路中,電流互感器的副邊與變壓器副邊串聯(lián),副邊電壓進(jìn)行相量疊加后,再輸入到整流器。

可見(jiàn),整流器輸人端的電壓大小取決于互感器及變壓器副邊電壓的相量和,因而其大小不僅與電壓和負(fù)載電流的大小有關(guān),而且與兩者的相位差有關(guān),也即與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。相復(fù)勵(lì)電路可以有多種形式,圖4-6所示為電壓相加型相復(fù)勵(lì)電路。相復(fù)勵(lì)電路可以與自勵(lì)式有刷交流發(fā)電機(jī)配套使用,也可以和帶旋轉(zhuǎn)整流器的兩級(jí)式無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)配套工作,如波音707飛機(jī)上采用的就是這種帶有相復(fù)勵(lì)電路的兩級(jí)式無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)。圖4-7所示為一相電壓相加型相復(fù)勵(lì)電路簡(jiǎn)化原理圖。

圖4-7 電壓相加型相復(fù)勵(lì)電路一相簡(jiǎn)化原理圖

圖4-7中,與電流互感器副邊并聯(lián)的為復(fù)勵(lì)阻抗z。從理論上來(lái)說(shuō),復(fù)勵(lì)阻抗必不可少,如果z=0,電流互感器副邊被短路,不起作用,勵(lì)磁電壓只與發(fā)電機(jī)端電壓有關(guān);如果z=∞,則電流互感器相當(dāng)于理想電流源,勵(lì)磁電流只取決于負(fù)載電流,而與變壓器無(wú)關(guān)。但實(shí)際上,由于電流互感器并不是理想的恒流源,其勵(lì)磁電抗X″并不是無(wú)窮大,尤其是當(dāng)電流互感器的磁路有氣隙時(shí),勵(lì)磁電抗X″較小,因此可以起到復(fù)勵(lì)阻抗的作用,而不必特意外加復(fù)勵(lì)阻抗。

為了分析方便,將勵(lì)磁電路等效到交流側(cè),勵(lì)磁阻抗為g,j=u+jk,其中l(wèi)為勵(lì)磁電阻,包括勵(lì)磁繞組電阻和整流器的正向電阻,焉為勵(lì)磁繞組的電抗。電流互感器用一個(gè)非理想的受控電流源表示,與其并聯(lián)的阻抗z為電流互感器的勵(lì)磁電抗,即z=jXm,幻為電流互感器的變流比,Κr=l=y,r為負(fù)載電流。

變壓器用受控電壓源表示,Ku為變壓器的變壓比。其等效電路如圖4-8所示。

根據(jù)疊加原理受控電壓源,產(chǎn)控電流產(chǎn)生的電流成。由圖4-8可得由變壓器產(chǎn)生的流分量為:

圖4-8 相復(fù)勵(lì)電路的等效電路

圖4-9 不同性質(zhì)負(fù)載時(shí)的相量圖,(a)阻感性負(fù)載 (b)純電阻負(fù)載

由圖可見(jiàn),由變壓器產(chǎn)生的勵(lì)磁電流分量r功的大小正比于發(fā)電機(jī)端電壓LJ,由電流互感器產(chǎn)生的勵(lì)磁電流分量r″的大小正比于發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流r,兩個(gè)電流分量的相位差與負(fù)載的性質(zhì)即甲的大小有關(guān)。據(jù)此可以畫出發(fā)電機(jī)帶純電阻負(fù)載時(shí)的相量圖,如圖4-9(b)所示。

純電感負(fù)載及純電容負(fù)載時(shí)的相量圖如圖4-10(a)、(b)所示。

圖4-10 不同性質(zhì)負(fù)載時(shí)的相量圖

純電容負(fù)載電阻負(fù)載,其功率因數(shù)為1,即u=0,ε=π/2,ru與ri互相垂直,如圖4-9所示。因此,合成勵(lì)磁電流的大小為對(duì)純電感負(fù)載,其功率因數(shù)為零,即甲=π/29ε=0,這時(shí)與的大小為:rk與rb同相位,如圖4-10與j=k+m.

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