換向極的加人可以使電刷不需要從機械中性面ab移動到電氣中性面a′b′。它提供所需要的換向磁通量。換向極是一個窄附加極,它位于主磁極之間,如圖4.2-8所示。

換向極磁勢與在換向區內電樞反應產生的磁勢相抵消,并產生一個合適的磁通,在短路的線圈中產生一個電動勢,與自感電動勢相平衡,囚此,電刷上沒有電弧產生。換向極的繞組與電樞繡組串聯,因此,換向磁通隨電樞電流的變化而變化。換向磁場的極性與電樞磁場相反,它們可以相互抵消c也就是說:換向極與電樞旋轉方向上的相鄰主磁極具有相同的極性,這樣就可以抵消電樞磁場的影響g換向極使發電機內部磁場回到了合適的位置。

電工基礎速成正比。由鐵磁材料的磁化曲線13t知,勵磁磁場無載強度不與勵磁電流成正比,這是因為磁路的磁阻隨磁化程度的變化而變化。當磁軛和電樞鐵心中的磁通密度增加時,其導磁率減小。所以磁路的磁阻將增加,這樣就使發電機的輸出電壓與勵磁電流不成正比變化.

圖4.2-11是直流發電機的空載和負載磁場飽和曲線,稱為空載特性和負載特性。

對應勵磁電流0a.將產生空載電壓ad;全負載電壓af。df是ad與af的差值,df電壓是由于電樞壓降和電樞反應引起的。當勵磁電流很大時,飽和曲線向右彎曲呈非線性曲線,這說明勵磁鐵心趨于飽和。空載飽和曲線就是發電機的磁化曲線,直流發電機的磁飽和曲線  因為這一曲線沒有電樞電流的影響,輸出電壓就是發電機產生的感應電壓。

從圖4.2-11中還可以看出,勵磁電流為零時,感應電壓并不為零。這說明發電機內部有剩磁存在。這一點十分重要,因為自勵式發電機靠的就是發電機內部的剩磁建立起的輸出電壓。在勵磁電流較小時,發電機的輸出電壓線性變化;在勵磁電流較大時.由于磁路中的古;分鐵心已經飽和,輸出電壓的增加就緩慢了.

曲線中的突然彎曲點稱為曲線的拐點。并勵式直流發電機的工作點被設計在拐點之上,這樣可以在轉速有輕微變化時,不引起發電機輸出電壓的較大波動。復勵式直流發電機的工作點被設計在拐點之下,為的是避免使用大串勵繞組。

串勵式直流發電機的勵磁繞紐與負載串聯。在負載變化時,串勵式直流發電機的輸出電壓很不穩定。基于這 原因,中勵式直流發電機應用較少。飛機上使用的直流發電機一般是并勵和復勵直流發電機:因此,我們只對這兩種勵磁方式進行詳細討論。

并勵式直流發電機,并勵式直流發電機的勵磁繞組與電樞、負載并聯聯接。勵磁繞組采用細線繞制很多圈:并勵式直流發電機的電樞電流等于勵磁電流與負載電流之和。勵磁電流比負載電流小得多,在負載正常變化范圍內,它可以認為是恒定的j因此,電樞電流直接隨負載電流的變化而變化。勵磁電流產生的磁通一般來說是一個常數,這樣可以使發電機輸出電壓在一個比較寬的范圍內不隨負載的變化而變化。因此,并勵式發電機實際上是一個恒電壓裝置,它按照負載的要求提供電流。

電壓的建立,在發電機空載,并且電樞轉速達到正常值之后,發電機產生的感應電壓應該達到額定值。電路框圖如圖4.2-11(a)所示。圖中沒有畫負載;勵磁線圈也只畫了一邊,示意產生勵磁磁場;電樞按箭頭方向旋轉,其繞組上產生的感應電壓方向在中標出。圖4.2-11(b)畫出了直流發電機勵磁磁場的磁化曲線,線段0a表示勵磁回路阻抗為純電阻時電壓與電流之間的關系曲線,我們稱0a線段為ir下降曲線。在恒溫時,該曲線為一條直線,滿載勵磁電流.