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。
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。
(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。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。
空载转速与额定转速是测试交流发电机性能的重要依据。
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,如下图所示:
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,如下图所示。
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。
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