SP491ES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.

圖4.2-11 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4.2-12(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圖中標出。

圖4.2-12(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。

滿載勵磁電流被稱為拐點。發電機不能在超過額定負載電流的情況下工作,一旦負載電流超過了發電機額定輸出電流的兩倍,發電機就有過熱的危險。然而,此時端電壓下降較大,電樞電流也隨之下降,因此,短路電流并不會很大,不會燒毀發電機。

曲線B畫出了在特定條件下,并勵發電機的外電壓特性。這一特定條件是:負載變化范圍從空載到額定負載的125%,勵磁電流保持恒定。

曲線C也是特定條件下的外電壓特性,它的條件是:負載變化范圍從空載到額定負載的125%,無電樞反應,勵磁電流保持恒定。曲線C和曲線D的差別表示電樞壓降,復勵式直流發電機.

復勵式發電機采用一個串勵繞組和一個并勵繞組互相作用,為發電機提供勵磁磁場。如圖4(b)所示比較少丁銅線的橫截面是圓形或方形,它與電樞電路相串聯。串勵繞組和并勵繞組安裝在同一磁極上,因此,串勵繞組產生了一個影響發電機主磁通的磁勢。

串勵磁通的作用,如果串勵繞組與并勵繞組產生的磁通方向相同。那么,合成磁動勢就等于串勵繞組與并勵繞組產生的磁動勢之和。復勵發電機接負載的方式與并勵發電機相同。因此,在接入負載時,總負載電阻減少;同時,電樞電路與串勵電路中的電流增加。

串勵繞組的作用是:發電機接人負載后,串勵電流增加,從而使勵擁口在并勵發電機中,磁軛被并勵繞組電流磁化。而在復勵發電機中,又加入了串勵繞組,因此,發電機中的勵磁磁通將被增強,但是,該磁通增強的程度取決于磁軛已經具有的磁飽和度,因此,復勵式發電機的端電壓可能隨著負載的接人而增大,也可能由于串勵繞組的影響而減小。這個影響的大小取決于復勵程度。

例如,平復勵發電機是一種空載端電壓與滿負載端電壓相同的發電機。而欠復勵發電機的滿負載端電壓比空載端電壓小;過復勵發電機的滿負載端電壓比空載端電壓大,因此,復勵發電機加載后的端電壓變化取決于復勵程度。

將一個可變電阻并聯在串勵線圈的兩端,這樣可以調節復勵程度。這一并聯電阻稱為分流調節器。減小該調節器的電阻,可以將流過串勵線圈上的一部分電流旁路,使電樞電流增過復勵加,這樣就減小了復勵程度。

并勵線圈回路上的電阻器可以調整復勵發電機的空載電壓。而并聯在串勵線圈兩端的分流調節器可以調整滿載電壓。

外電壓特性,復勵式直流發電機加載后,端電壓隨電樞電流的變化曲線如圖4.2-14所示。曲線A表示:平復勵發電機的端電壓與電樞電流之間的關系,即:空載和滿負載電壓相同。在這一測試中,不需要分流調節器和電阻器進行調整,轉速始終維持在額定值。

曲線中突起的圓弧部分是由于串勵繞組的作用引起,因為它可以增加勵磁磁場。例如,由于電樞反應和平復勵出留滿載電流電樞電流.

圖4.2-14復勵發電機的外特性  電樞壓降會引起磁軛的磁飽和度下降,這樣串勵線電流.