SP491ES速成正比由鐵磁材料的磁化曲線13T知,勵磁磁場無載強(qiáng)度不與勵磁電流成正比,這是因?yàn)榇怕返拇抛桦S磁化程度的變化而變化。當(dāng)磁軛和電樞鐵心中的磁通密度增加時,其導(dǎo)磁率減小。所以磁路的磁阻將增加,這樣就使發(fā)電機(jī)的輸出電壓與勵磁電流不成正比變化.

圖4.2-11是直流發(fā)電機(jī)的空載和負(fù)載磁場飽和曲線,稱為空載特性和負(fù)載特性。

對應(yīng)勵磁電流0A.將產(chǎn)生空載電壓AD;全負(fù)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(yīng)引起的。當(dāng)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�？蛰d飽和曲線就是發(fā)電機(jī)的磁化曲線.

圖4.2-11 直流發(fā)電機(jī)的磁飽和曲線  因?yàn)檫@一曲線沒有電樞電流的影響,輸出電壓就是發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。

從圖4.2-11中還可以看出,勵磁電流為零時,感應(yīng)電壓并不為零。這說明發(fā)電機(jī)內(nèi)部有剩磁存在。這一點(diǎn)十分重要,因?yàn)樽詣钍桨l(fā)電機(jī)靠的就是發(fā)電機(jī)內(nèi)部的剩磁建立起的輸出電壓。在勵磁電流較小時,發(fā)電機(jī)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(jīng)飽和,輸出電壓的增加就緩慢了.

曲線中的突然彎曲點(diǎn)稱為曲線的拐點(diǎn)。并勵式直流發(fā)電機(jī)的工作點(diǎn)被設(shè)計在拐點(diǎn)之上,這樣可以在轉(zhuǎn)速有輕微變化時,不引起發(fā)電機(jī)輸出電壓的較大波動。復(fù)勵式直流發(fā)電機(jī)的工作點(diǎn)被設(shè)計在拐點(diǎn)之下,為的是避免使用大串勵繞組。

串勵式直流發(fā)電機(jī)的勵磁繞紐與負(fù)載串聯(lián)。在負(fù)載變化時,串勵式直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓很不穩(wěn)定�；谶@――原因,中勵式直流發(fā)電機(jī)應(yīng)用較少。飛機(jī)上使用的直流發(fā)電機(jī)一般是并勵和復(fù)勵直流發(fā)電機(jī):因此,我們只對這兩種勵磁方式進(jìn)行詳細(xì)討論,并勵式直流發(fā)電機(jī).

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

電壓的建立,在發(fā)電機(jī)空載,并且電樞轉(zhuǎn)速達(dá)到正常值之后,發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓應(yīng)該達(dá)到額定值。電路框圖如圖4.2-12(a)所示。圖中沒有畫負(fù)載;勵磁線圈也只畫了一邊,示意產(chǎn)生勵磁磁場;電樞按箭頭方向旋轉(zhuǎn),其繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓方向在圖中標(biāo)出。

圖4.2-12(b)畫出了直流發(fā)電機(jī)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(guān)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(diǎn)。發(fā)電機(jī)不能在超過額定負(fù)載電流的情況下工作,一旦負(fù)載電流超過了發(fā)電機(jī)額定輸出電流的兩倍,發(fā)電機(jī)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(fā)電機(jī)。

曲線B畫出了在特定條件下,并勵發(fā)電機(jī)的外電壓特性。這一特定條件是:負(fù)載變化范圍從空載到額定負(fù)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(fù)載變化范圍從空載到額定負(fù)載的125%,無電樞反應(yīng),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(fù)勵式直流發(fā)電機(jī).

復(fù)勵式發(fā)電機(jī)采用一個串勵繞組和一個并勵繞組互相作用,為發(fā)電機(jī)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(lián)。串勵繞組和并勵繞組安裝在同一磁極上,因此,串勵繞組產(chǎn)生了一個影響發(fā)電機(jī)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(chǎn)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(chǎn)生的磁動勢之和。復(fù)勵發(fā)電機(jī)接負(fù)載的方式與并勵發(fā)電機(jī)相同。因此,在接入負(fù)載時,總負(fù)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(fā)電機(jī)接人負(fù)載后,串勵電流增加,從而使勵擁口在并勵發(fā)電機(jī)中,磁軛被并勵繞組電流磁化。而在復(fù)勵發(fā)電機(jī)中,又加入了串勵繞組,因此,發(fā)電機(jī)中的勵磁磁通將被增強(qiáng),但是,該磁通增強(qiáng)的程度取決于磁軛已經(jīng)具有的磁飽和度,因此,復(fù)勵式發(fā)電機(jī)的端電壓可能隨著負(fù)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(fù)勵程度。

例如,平復(fù)勵發(fā)電機(jī)是一種空載端電壓與滿負(fù)載端電壓相同的發(fā)電機(jī)。而欠復(fù)勵發(fā)電機(jī)的滿負(fù)載端電壓比空載端電壓小;過復(fù)勵發(fā)電機(jī)的滿負(fù)載端電壓比空載端電壓大,因此,復(fù)勵發(fā)電機(jī)加載后的端電壓變化取決于復(fù)勵程度。

將一個可變電阻并聯(lián)在串勵線圈的兩端,這樣可以調(diào)節(jié)復(fù)勵程度。這一并聯(lián)電阻稱為分流調(diào)節(jié)器。減小該調(diào)節(jié)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(fù)勵加,這樣就減小了復(fù)勵程度。

并勵線圈回路上的電阻器可以調(diào)整復(fù)勵發(fā)電機(jī)的空載電壓。而并聯(lián)在串勵線圈兩端的分流調(diào)節(jié)器可以調(diào)整滿載電壓。

外電壓特性,復(fù)勵式直流發(fā)電機(jī)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(fù)勵發(fā)電機(jī)的端電壓與電樞電流之間的關(guān)系,即:空載和滿負(fù)載電壓相同。在這一測試中,不需要分流調(diào)節(jié)器和電阻器進(jìn)行調(diào)整,轉(zhuǎn)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?yàn)樗梢栽黾觿畲糯艌�。例�?由于電樞反應(yīng)和平復(fù)勵出留滿載電流電樞電流.

圖4.2-14復(fù)勵發(fā)電機(jī)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.