硅整流交流發(fā)電機(jī)的工作特性

硅整流交流發(fā)電機(jī)的特性有輸出特性、空載特性和外特性。?輸出特性又叫負(fù)載特性或輸出電流特性，它是指發(fā)電機(jī)向負(fù)載供電時(shí)，保持發(fā)電機(jī)輸出電壓恒定（對(duì)12V的發(fā)電機(jī)規(guī)定為14V，對(duì)24V的發(fā)電機(jī)規(guī)定為28V）的情況下，發(fā)電機(jī)的輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即I=f（n）函數(shù)關(guān)系。?

1）?發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速甚低時(shí)，其端電壓低于額定電壓，此時(shí)發(fā)電機(jī)不能向外供電；當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到空載轉(zhuǎn)速n1時(shí)，電壓達(dá)到額定值；當(dāng)轉(zhuǎn)速高于空載轉(zhuǎn)速n1時(shí)，發(fā)電機(jī)才有能力在額定電壓下向外供電。所以空載轉(zhuǎn)速值n1常用作選擇發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)之間傳動(dòng)比的主要依據(jù)。?

2）?當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)n1時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電流I將隨著轉(zhuǎn)速n的升高而增大；當(dāng)轉(zhuǎn)速等于n2時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出額定功率，即額定電流與額定電壓之積，故將轉(zhuǎn)速n2稱(chēng)為滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速。?

3）當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電流就不再隨轉(zhuǎn)速的升高而增大。這時(shí)的電流值稱(chēng)為發(fā)電機(jī)的較大輸出電流或限流值。這個(gè)性能表明，交流發(fā)電機(jī)具有自動(dòng)限制電流的自我保護(hù)能力。

空載特性發(fā)電機(jī)空載時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，稱(chēng)為空載特性。即I=0時(shí)，U=f（n）的函數(shù)關(guān)系。隨著轉(zhuǎn)速的升高，端電壓上升較快，由他勵(lì)轉(zhuǎn)入自勵(lì)時(shí)，即能向蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電，進(jìn)一步證實(shí)了低速充電性能好的優(yōu)點(diǎn)?？蛰d特性是判斷硅整流發(fā)電機(jī)性能是否良好的重要依據(jù)。?

外特性外特性是指轉(zhuǎn)速一定時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓與輸出電流的關(guān)系。即n=常數(shù)時(shí)，U=f（I）的曲線。從外特性曲線可看出，隨著負(fù)載即輸出電流的增加，發(fā)電機(jī)的端電壓會(huì)很快下降，且轉(zhuǎn)速越高，下降的斜率越大。當(dāng)發(fā)電機(jī)在高轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果突然失去負(fù)載，則端電壓會(huì)急劇升高，這時(shí)發(fā)電機(jī)中的二極管以及調(diào)節(jié)器中的電子元器件將有被擊穿的危險(xiǎn)。另外，當(dāng)輸出電流增大到一定值時(shí)，如負(fù)載再增加，其輸出電流不僅不會(huì)增加，反而會(huì)同端電壓一起下降，即在外特性曲線上存在一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。因此，當(dāng)發(fā)電機(jī)短路時(shí)，其短路電流是很小的，這也說(shuō)明交流發(fā)電機(jī)具有自身限制電流的功能。

硅整流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化范圍大，而且傳動(dòng)比較大。由于硅整流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化范圍大。硅整流發(fā)電機(jī)的端電壓變化規(guī)律可以知道，要表征硅整流發(fā)電機(jī)的特性，應(yīng)以轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ)分析空載特性、輸出特性和外特性。

輸出特性又稱(chēng)負(fù)載特性，它是在發(fā)電機(jī)保持輸出電壓一定時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電流與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系。

圖1 交流發(fā)電機(jī)的輸出特性

由負(fù)載特性可以看出發(fā)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下輸出特性，它表明：

①發(fā)電機(jī)在較低的空載轉(zhuǎn)速n1時(shí)，就能達(dá)到額定輸出電壓值，可知低速充電性能好。

②發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升至滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n2時(shí)，輸出電流為額定值，從而輸出額定功率的電能，可知發(fā)電性能優(yōu)良的特點(diǎn)。

③當(dāng)轉(zhuǎn)速升到某一定值以后，輸出電流就不再隨轉(zhuǎn)速的升高和負(fù)荷的增大而增大，具有自動(dòng)限制輸出電流的功能，因此不需要限流器。交流發(fā)電機(jī)的最大輸出電流約為額定電流的1.5倍。

空載特性是指無(wú)負(fù)荷時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓與轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。

圖2 交流發(fā)電機(jī)的空載特性

從曲線看出，隨著轉(zhuǎn)速的升高，端電壓升高。由他勵(lì)轉(zhuǎn)入自勵(lì)發(fā)電時(shí)，即能向蓄電池進(jìn)行充電?？蛰d特性是判定交流發(fā)電機(jī)低速充電性能是否良好的重要依據(jù)。

外特性是指轉(zhuǎn)速保持一定時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓與輸出電流的關(guān)系。在不同恒定轉(zhuǎn)速的試驗(yàn)后，可以繪出一族相似的U＝f（I） 外特性曲線。

圖3 交流發(fā)電機(jī)的外特性

交流發(fā)電機(jī)端電壓受轉(zhuǎn)速和負(fù)載變化的影響較大，當(dāng)發(fā)電機(jī)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)時(shí)，如果突然失去負(fù)荷，其端電壓會(huì)急劇升高，這時(shí)發(fā)電機(jī)中的硅二極管和調(diào)節(jié)器中等電子元件將有被擊穿的危險(xiǎn)，應(yīng)避免外電路斷路的現(xiàn)象。