图6-11为自励发电机结构图,图中励磁绕组的末端F1连接到电枢绕组的A1上,励磁绕组的末端F2连接到电枢绕组的A2上。这种连接可以使一小部分电枢电压被施加到励磁绕组上用来产生磁场。与他励发电机的励磁电压类似,建立这种磁场需要的电压,通常小于发电机电枢输出端电压的2%。
由于自励发电机需要励磁电流来建立电枢电压,因此剩磁所提供的磁力线必须能激发出发电机起动所需要的电枢电压。随着电枢电压的增加,它会产生更大的励磁电流,从而使得发电机产生更大的电枢电压。励磁绕组的电阻值固定,因此电压上升在励磁绕组中将表现为电流增加。励磁电流的增加又会引起磁场的增强并最终到达饱和点。磁场饱和点是该绕组磁场最强的程度,此时即使电流继续增加,磁场也不会进一步增强。
如果自励发电机很长时间没有工作,那么它可能会失去剩磁。一旦发生这种情况,必须采用一个外部电压源,如电池或从电网整流得到的电压来提供励磁电压,开始重新建立磁场。这种采用外部电压源建立励磁电流的方式称为磁场再建,此时需要观察外部电压极性和磁场极性,防止改变了发电机磁场极性从而引起发电机机端电压极性反向。如果发电机机端电压极性反向,则需要重新建立一个与上述电压极性相反的电压,以便产生正确的磁场极性。重要的一点是要注意励磁绕组相对于电枢绕组的极性,确保励磁绕组终端与连接的电枢绕组终端的极性一致。这意味着,F1应连接到A1,F2应连接到A2。
在自励直流发电机中,励磁绕组与电枢绕组并联。这种连接类型的发电机称为并励发电机,意思是励磁绕组与电枢绕组并联。这也意味着如果这种类型的发电机以恒定转速运行时,电枢电压将长期保持不变。由于励磁绕组与电枢绕组并联,励磁电压也将长期保持不变,只要限制负荷变化这种平衡将保持下去。如果负荷电阻下降,例如当住宅楼中打开更多的电灯,电枢电流将增加,导致发电机发出更多的电力。当这种情况发生在并励发电机回路中时,输出的电压会略有下降。也就是说,当负荷比较小时,并励发电机会产生更大的电压;当其电力负荷高时,产生一个较小的电压。如果用并励发电机发出的电能对电池进行充电,这种较小的电压变化是不会有影响的。(www.xing528.com)
图6-11 自励发电机。自励发电机电压来源于发电机的电枢
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