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汽车交流发电机工作特性(下)

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发表于 2009-2-2 10:48:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
二、交流发电机的工作特性
  交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。交流发电机的特性有输出特性。空载特性和外特性,其中以输出特性最为重要。

  1.输出特性
  输出特性是指在发电机端电压U不变(对12V系列的交流发电机规定为14V,对24V
系列的交流发电机规定为28V),其输出电流与转速之间的关系,即U=常数时,I=f(n) 的函数关系。图2-26所示为交流发电机的输出特性曲线。

                               
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  由特性曲线I=f(n)可以看出:
  (1)空载转速n1
  发电机转速小于一定值n1时,对外输出电流为零。当发电机达到额定电压并能对外输出电流时的最小转速为n1,称n1为空载转速。空载转速常用来作为测试发电机性能的参数之一。

  (2)最大电流Imax
  发电机输出电流能力随转速的升高而增大,但曲越来越平坦,当转速达到一定值时,无论转速增加多少电流都不再增加,即一定结构的发电机输出最大电流Imax有一定限制。由此可见,交流发电机自身具有限制输出电流防止过载的能力,又称为自我保护能力。
  交流发电机自我限流的原理如下:
  交流发电机定子绕组具有一定的阻抗Z,它由绕组的电阻r及感抗XL两部分组成,即
  式中 R——一相绕组的电阻;
  XL——一相绕组的感抗;
  XL=2лfL
  式中 L——一相定子绕组的电感;
  f——感应电动势的频率;
  P——磁极对数。
  由于XL 与n成正比,故发电机定子绕组的阻抗Z随发电机的车速升高而增加。高速时,由于R与XL相比可忽略不计,故阻抗Z约等于XL,定子阻抗Z与转速n成正比,其值较大,产生较大的内压降。另外,定子电流增加时,由于电枢反应的增强,也会使感应电动势下降。两者共同作用的结果,当发电机的转速升高且负载电流达到最大值时,输出电流几乎不随负载电阻的减小或转速的增加而增大。
  
  (3) 额定转速n2 额定电流IA
  发电机出厂时,通过试验,规定了空载转速与额定转速,并列人产品说明书。在使用过程中,可通过检测这两个数据来判断发电机性能的好坏。
  发电机达到额定电流IA时的转速定为额定转速,图中用n2表示,额定电流一般定为最大输出电流的2/3。

  2.空载特性
  空载特性是研究发电机在空载运行时,其端电压随转速变化的关系,即I=0时, U=f(n)的曲线,如图2-27 所示。

                               
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  3.外特性
  外特性是研究当发电机转速一定时,其端电压与输出电流的关系,即n-=常数时,U=
f(I)的曲线,如图2-28所示。

                               
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  从外特性曲线可以看出发电机电压受负载影响的程度:如果发电机在高速运转时,突然失去负载,发电机电压会突然升高,致使发电机及调节器等内部电子元件有被击穿的危险。
发表于 2009-2-2 13:29:20 | 显示全部楼层
  
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