青山区发电机出租

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发电机的电流电动力分析 因为通有电流的导体在发电机周围要形成磁场，而处于磁场中的载流导体要受到机械力的作用，所以两个载流导体之间也同样存在机械力的作用，这种由于电流的存在而产生的力通常称为电动力。 1、两导体间的点动力。两平行直线导体，导体a中通过的电流I1在导体b处产生磁场，其强度为，的大小正比于导体a中的电流I1值，即BaI1，磁场的方向可用右手螺旋定则来确定。处于磁场中载流导体b受到电动力F的作用，磁场对载流导体的作用力方向可用左手定则来判定，而F的大小正比于磁感应强度B和导体b中的电流。同理可知，处于载流导体b所产生的磁场中的载流导体a同样受到电动力F的作用。a、b两导体的电动力可简单表示为F=CI1I2(7-1)式中F——每相导体上所受的点动力；C——单位电流的电动力，决定于导体的回路形式、导体长度及相互间的位置；I1I2——导体中所通过的电流值。在电器结构中的载流导体间，如图7-2所示的两平行或垂直的直流载流导体、两同轴线且平行放置的载流线圈、环形或U形回路等，都有电动力的相互作用。 在式（7-1）中，如I1=I2=I3，则F=CI2（7-2）由式（7-2）可知，导体间相互作用的电动力F不仅与通过导体的电流有关，也与电器的结构尺寸有关。但力F与电流I的平方成正比，因此电流大小对电动力的影响是主要的。 2、触头间的电动力当电流通过触头的接触点时，由于电流线在接触面附近发生收缩，在触头间会产生点动力，这是一种电流自身磁场作用下的电动力，如图7-3所示。如果把电流线看作载流元导体，各元导体所受电动力F垂直于电流线，将电动力F分解成水平方向分力Fx和垂直方向分力Fy，因电流线分布对称，则水平方向分力相抵消，接触面两侧垂直方向分力相加，且其合力方向相反，这就是触头间的电动斥力。根据触头接触面附近电流的收缩区电流——电位场的理论分析，触头间的电动斥力Fd与触头电流I的平方成正比，当短路故障电流通过触头时，在触头间产生很大的电动斥力，当电动斥力大于触头压力时，就会使触头斥开而产生电弧，导致触头的严重烧损或发生触头熔焊，甚至整合电器遭到破坏，以致扩大短路事故。 3、交流电流时的电动力式（7-2）同样适用于交流电，设导体系统中通有相位相同的单相正弦电流时的电流式中IM——交流正弦电流的幅值。由式（7-4）可知，单相交流正弦电流的电动力由两部分所组成：一部分为恒定分量F’，也是交流电动力的平均值；另一部分是交变分量F”，它以两倍电源的频率而变化。单相交流电流时电动力随时间的变化规律如图7-4所示。从图7-4可见，电动力的*大值为恒定分量的两边，即Fmax=2F’=CI2m电动力的*小值为Fmin=0电动力的作用方向不变。当发生单相短路时，短路电流的过渡过程中常包括周期分量和非周期分量两部分，周期分量的大小和回路的功率因素角、短路瞬间电压的相位角有关。设短路前电流为零.Z——电路阻抗；Ф——电流滞后电压的相角；R——电路电阻；L——电路电感；Im——短路电流周期分量的幅值。第一项为周期分量即稳态分量，第二项为非周期分量即暂态分量。图7-5给出了单相短路电流随时间的变化规律。 与此相应所产生的电动力随时间的变化曲线如图所示。可知，电动力的方向不变，而电动力的数值是变化的，可将电动力随时间的变化曲线分为两列半波，一列半波有逐渐减小的峰值；另一列半波有逐渐增大的峰值。当电流达到稳定值后，短路电流中非周期分量即完全消失，此时电动力的两列半波的峰值也趋于相等.电器结构的机械强度应以电动力的*大值来参考，因此，允许通过的*大峰值电流是短时耐受电流能力试验的一项主要参数指标，称为峰值耐受电流，这一电流一般相当于短路电流第一个周波的峰值。 在三相交流电流系统中，如果各相的负载相同就，即在负载对称的情况下，则各相电流也必然是正弦对称三相电流，即各相电流的幅值相等而相位互差120°。三相电力系统的短路形式有多重，其短路电流值及电动力也均不相同。在三相对称短路时，由于各相电流的相位不同，各相短路电流交替改变其大小和方向，三相导体之间的电动力要由电流瞬时值的大小和方向来决定，在同一短路电流值下，单相短路的电动力大于三相短路的电动力。这是因为在单相短路时，两相位导体中同时出现短路电流的*大峰值，所以电动力*大；而三相对称短路时，在三相导体系统中不会同时出现短路电流的*大峰值， 三极开关电器在进行三相交流短时耐受电流能力试验时，除各相的第一周期峰值电流不相同以外，如果第一个周期*大峰值电流是出现在三相的中间相或是出现在三相的边相（任一边相），其综合电动力也将不同。根据计算分析可知，当第一个周期*大峰值电流出现在中间相时将在此开关极上产生*大的电动力、它比第一个周期*大峰值电流出现在边相上时的电动力更大。但也必须指出，这时试品更合理的做法应是，采用选相合闸开关把*大峰值电流轮流地加在每极上依次考核。