SP491ES速成正比由铁磁材料的磁化曲线13T知,励磁磁场无载强度不与励磁电流成正比,这是因为磁路的磁阻随磁化程度的变化而变化。当磁轭和电枢铁心中的磁通密度增加时,其导磁率减小。所以磁路的磁阻将增加,这样就使发电机的输出电压与励磁电流不成正比变化.

图4.2-11是直流发电机的空载和负载磁场饱和曲线,称为空载特性和负载特性。

对应励磁电流0A.将产生空载电压AD;全负载电压AF。DF是AD与AF的差值,DF电压是由于电枢压降和电枢反应引起的。当励磁电流很大时,饱和曲线向右弯曲呈非线性曲线,这说明励磁铁心趋于饱和。空载饱和曲线就是发电机的磁化曲线.

图4.2-11 直流发电机的磁饱和曲线  因为这一曲线没有电枢电流的影响,输出电压就是发电机产生的感应电压。

从图4.2-11中还可以看出,励磁电流为零时,感应电压并不为零。这说明发电机内部有剩磁存在。这一点十分重要,因为自励式发电机靠的就是发电机内部的剩磁建立起的输出电压。在励磁电流较小时,发电机的输出电压线性变化;在励磁电流较大时.由于磁路中的古;分铁心已经饱和,输出电压的增加就缓慢了.

曲线中的突然弯曲点称为曲线的拐点。并励式直流发电机的工作点被设计在拐点之上,这样可以在转速有轻微变化时,不引起发电机输出电压的较大波动。复励式直流发电机的工作点被设计在拐点之下,为的是避免使用大串励绕组。

串励式直流发电机的励磁绕纽与负载串联。在负载变化时,串励式直流发电机的输出电压很不稳定。基于这――原因,中励式直流发电机应用较少。飞机上使用的直流发电机一般是并励和复励直流发电机:因此,我们只对这两种励磁方式进行详细讨论,并励式直流发电机.

并励式直流发电机的励磁绕组与电枢、负载并联联接。励磁绕组采用细线绕制很多圈:并励式直流发电机的电枢电流等于励磁电流与负载电流之和。励磁电流比负载电流小得多,在负载正常变化范围内,它可以认为是恒定的j因此,电枢电流直接随负载电流的变化而变化。励磁电流产生的磁通一般来说是一个常数,这样可以使发电机输出电压在一个比较宽的范围内不随负载的变化而变化。因此,并励式发电机实际上是一个恒电压装置,它按照负载的要求提供电流。

电压的建立,在发电机空载,并且电枢转速达到正常值之后,发电机产生的感应电压应该达到额定值。电路框图如图4.2-12(a)所示。图中没有画负载;励磁线圈也只画了一边,示意产生励磁磁场;电枢按箭头方向旋转,其绕组上产生的感应电压方向在图中标出。

图4.2-12(b)画出了直流发电机励磁磁场的磁化曲线,线段0A表示励磁回路阻抗为纯电阻时电压与电流之间的关系曲线,我们称0A线段为IR下降曲线。在恒温时,该曲线为一条直线。

满载励磁电流被称为拐点。发电机不能在超过额定负载电流的情况下工作,一旦负载电流超过了发电机额定输出电流的两倍,发电机就有过热的危险。然而,此时端电压下降较大,电枢电流也随之下降,因此,短路电流并不会很大,不会烧毁发电机。

曲线B画出了在特定条件下,并励发电机的外电压特性。这一特定条件是:负载变化范围从空载到额定负载的125%,励磁电流保持恒定。

曲线C也是特定条件下的外电压特性,它的条件是:负载变化范围从空载到额定负载的125%,无电枢反应,励磁电流保持恒定。曲线C和曲线D的差别表示电枢压降,复励式直流发电机.

复励式发电机采用一个串励绕组和一个并励绕组互相作用,为发电机提供励磁磁场。如图4(b)所示比较少丁铜线的横截面是圆形或方形,它与电枢电路相串联。串励绕组和并励绕组安装在同一磁极上,因此,串励绕组产生了一个影响发电机主磁通的磁势。

串励磁通的作用,如果串励绕组与并励绕组产生的磁通方向相同。那么,合成磁动势就等于串励绕组与并励绕组产生的磁动势之和。复励发电机接负载的方式与并励发电机相同。因此,在接入负载时,总负载电阻减少;同时,电枢电路与串励电路中的电流增加。

串励绕组的作用是:发电机接人负载后,串励电流增加,从而使励拥口在并励发电机中,磁轭被并励绕组电流磁化。而在复励发电机中,又加入了串励绕组,因此,发电机中的励磁磁通将被增强,但是,该磁通增强的程度取决于磁轭已经具有的磁饱和度,因此,复励式发电机的端电压可能随着负载的接人而增大,也可能由于串励绕组的影响而减小。这个影响的大小取决于复励程度。

例如,平复励发电机是一种空载端电压与满负载端电压相同的发电机。而欠复励发电机的满负载端电压比空载端电压小;过复励发电机的满负载端电压比空载端电压大,因此,复励发电机加载后的端电压变化取决于复励程度。

将一个可变电阻并联在串励线圈的两端,这样可以调节复励程度。这一并联电阻称为分流调节器。减小该调节器的电阻,可以将流过串励线圈上的一部分电流旁路,使电枢电流增过复励加,这样就减小了复励程度。

并励线圈回路上的电阻器可以调整复励发电机的空载电压。而并联在串励线圈两端的分流调节器可以调整满载电压。

外电压特性,复励式直流发电机加载后,端电压随电枢电流的变化曲线如图4.2-14所示。曲线A表示:平复励发电机的端电压与电枢电流之间的关系,即:空载和满负载电压相同。在这一测试中,不需要分流调节器和电阻器进行调整,转速始终维持在额定值。

曲线中突起的圆弧部分是由于串励绕组的作用引起,因为它可以增加励磁磁场。例如,由于电枢反应和平复励出留满载电流电枢电流.

图4.2-14复励发电机的外特性  电枢压降会引起磁轭的磁饱和度下降,这样串励线电流.