汽车用硅整流发电机的工作特点是转速变化范围大,对于一般汽油发动机来说,其转速变化约为1:8,柴油机约为1:5,因此,分析汽车用交流发电机的特性必须以转速的变化为基础进而分析各有关量的变化。 交流发电机的工作特性是指发电机经整流后输出的直流电压U、电流I和转速n之间的关系,包括空载特性、输出特性和外特性。 1.空载特性。 当发电机空载运行时,发电机端电压U和转速n之间的关系,即负载电流I=0时,U=f(n)的函数关系,称为发电机的空载特性,发电机空载特性如图5-17所示。 从曲线可以看出,随着转速的升高,端电压上升较快,由他励转入自励时,即能向蓄电池进行补充充电,这进一步证实了低速充电性能好的优点。空载特性是判断硅整流发电机性能是否良好的重要依据。 2.一输出特性。 交流发电机的输出特性,又叫负载特性或输出电流特性。它是指发电机向负载供电时,保持发电机输出电压恒定(对12V的发电机规定为14V,对24V的发电机规定为28V)的情况下,发电机的输出电流与发电机转速之间的关系,即I＝f(n)的函数关系。交流发电机的输出特性曲线,如图5-18所示。
(3)当转速n达到一定值后,发电机的输出电流不再随转速升高而增加,此时的电流又称为发电机的最大输出电流。由此可见,交流发电机本身具有限制输出电流防止过载的能力,又称交流发电机的自我保护能力。
交流发电机之所以能自我限制输出电流,是因为当发电机转速升高到使负载电流增加到定值后,若转速继续提高,此时尽管定子绕组中的感应电动势继续增加,但因定子绕组的阻抗增大,内部压降增大。另外,电枢反应引起的感应电动势下降,由于两者共同作用的结果,使得发电机的输出电流几乎不变,即具有限制输出电流的作用。其限制输出电流值的大小与定子绕组的电感L有关,也就是与定子绕组的匝数有关。
3.外特性。
当发电机转速一定时,发电机端电压U与输出电流I之间的关系,即n为常数时,U=f(I)的函数关系,称为发电机外特性,发电机外特性如图5-19所示。
外特性曲线表明:交流发电机端电压受转速和负载变化的影响较大,因此,要使输出电压稳定,必须配备电压调节器。另外,当发电机在高转速下运行时,如果突然失去负载,则其端电压会急剧升高,这时发电机中的二极管以及调节器中电子元件器件将有被击穿的危险。
