【正文】 e)復勵發(fā)電機，長并勵連接1． 它勵發(fā)電機，勵磁繞組被連接到一個獨立的直流供電源上。2． 自勵發(fā)電機，它們可以進一步劃分為：（a） 并勵發(fā)電機，勵磁繞組和轉(zhuǎn)子端部相連。（b） 串勵發(fā)電機，勵磁繞組以串聯(lián)方式和轉(zhuǎn)子繞組相連。（c） 復勵發(fā)電機，勵磁由一個并聯(lián)和串聯(lián)的復合繞組提供。并聯(lián)繞組包括很多匝相對較細的細線，它們只能承載一個較小的電流，僅為額定電流的很小一個百分比。另一方面，串聯(lián)繞組有很少匝粗線，因為它和轉(zhuǎn)子串聯(lián)，因而承載較重的電流。在討論直流發(fā)電機端部特性之前，讓我們測試一下發(fā)電機在空載時的電壓和勵磁電流之間的關系。發(fā)電機電動勢和每個電極的磁通及發(fā)電機給定的轉(zhuǎn)速成正比，即，EG=knφ,通過控制讓轉(zhuǎn)速為定值，可以顯示出電勢EG直接依賴于磁通，在實際的發(fā)電機上測試這種依賴關系并不是非常實際的，因為它要牽涉到磁通的測量。磁通由勵磁線圈的安培匝數(shù)產(chǎn)生；磁通必需依賴于勵磁電流的大小，因為勵磁線圈的匝數(shù)是恒定的。這種關系并不是線性的，因為在勵磁電流達到某一個值后將出現(xiàn)磁飽和，EG對勵磁電流If的變化關系可以磁化曲線或開路特性曲線來表示，對于這臺給定以恒速運轉(zhuǎn)的發(fā)電機，沒有帶負載電流，并且它的勵磁是它勵方式。If從0逐漸增大到一個適宜的值，使發(fā)電機機端電壓達到額定電壓以上，并測量相對應If的每個機端電壓EG的值，產(chǎn)生的曲線入圖3所示，當If=0時，即勵磁回路為開路，由于剩磁，測量到一個很小的電壓Er，隨著勵磁電流的增大，產(chǎn)生的電動勢線性地增大到磁化曲線的拐點處，過了這個點以后，增大勵磁電流逐漸引起磁路飽和。圖3 它勵支直流發(fā)電機的磁化曲線或開路特性曲線 這意味著使電壓達到一定值時需要一個更大的勵磁電流。 因為產(chǎn)生的電壓EG也直接與轉(zhuǎn)速成比例，因此一旦這條曲線確定，對于任何其它速度，這條磁化曲線能被描出來，這僅僅要求依照EG‘=EG*n’/n 在這條曲線上所有點進行調(diào)整。 讓我們進一步考慮在發(fā)電機上增加一個負載的情況。因為電樞繞組上有電阻，所以機端電壓將要下降，除非采取一些措施保持它恒定，顯示機端電壓隨負載電流變化關系的曲線被叫做負載特性曲線或外特性曲線。圖4 （a）直流它勵發(fā)電機負載特性；(b)電路圖圖4顯示了它勵發(fā)電機的外特性，機端電壓下降主要是因為電樞電阻RA,即 Vt=EGIAR，此處Vt是機端電壓，IA是發(fā)電機帶負載時的電樞電流（或負載電流）。 另一個導致機端電壓下降的因素是由于電樞反應而導致磁通的減少。電樞電流建立一個磁動勢，這個磁動勢使主磁通發(fā)生畸變，導致弱磁效應，這種情況尤其在無附加磁極機器上表現(xiàn)更為突出，這種效應叫做電樞反應。正如圖4所示，因為鐵心的非線形，機端電壓對于負載電流并沒有成線形下降。由于電樞反應依賴于電樞電流，使得曲線呈下傾特性。并勵發(fā)電機的并勵勵磁繞組電樞繞組平行連接，以便機器本身提供它的自己的勵磁，正如圖5所示。電壓的建立正如所說的，在勵磁磁極中要有剩磁。通常，假如發(fā)電機以前已經(jīng)用過，將會有剩磁存在。我們已經(jīng)在第三部分中看到假如勵磁沒連上的話如果發(fā)電機已經(jīng)以某速度運轉(zhuǎn)，因為有剩磁將要有小的電壓Er產(chǎn)生，這個小的電壓將提供給并勵繞組并驅(qū)動一個小的電流從勵磁回路中流過，假如在并勵繞組中的這個小的電流的方向正好使剩磁減弱，則這個電壓將接近于零，機端電壓不能建立。這種情況下這個弱化主磁極的磁通與剩磁抵消。圖5 并勵發(fā)電機：（a）電路；(b)負載特性假如關系是這樣：弱化主磁極的磁通助增了剩磁通，導致電壓變的更大，這反過來意味著更大的電壓提供給了主勵磁，機端電壓快速增大一個常值，這個建立的過程易看成是漸增的，然后更大的增大了勵磁電流，它反過來又增大了電壓，等。這個過程終止于一個有限的電壓值的原因是磁路的非線性。這個電路僅有直流電流，以致勵磁電流僅依賴于勵磁回路的電阻Rf,這可能由勵磁繞組電阻加上與它相串聯(lián)的可變電阻Rin組成。對于一給定值的勵磁回路電阻Rf ，按照歐姆定律，勵磁電流依賴于所產(chǎn)生的電壓。應該是明顯的，在一臺新機器上或一臺閑置了很常時間已經(jīng)失去剩磁的機器上，必須要建立磁場，通常做法是通過連接勵磁繞組到一獨立直流電源上幾秒鐘，這個過程正是快速建立勵磁。總之，阻止電壓建立有四種條件，發(fā)電機電壓極性取決于轉(zhuǎn)動的方向，假如一臺發(fā)電機在其它條件都滿足的情況下不能建立電壓，那肯定是電刷的極性反了，可以通過顛倒轉(zhuǎn)動方向來解決 ，顛倒方向后關于剩磁通的主磁極性也將顛倒，假如現(xiàn)在電壓還不能建立，它意味著主勵磁和剩磁是對立的。 串勵發(fā)電機正如前面提到的，串勵發(fā)電機的勵磁繞組和電樞繞組串聯(lián)因為它承載負荷電流，因此勵磁線圈僅由幾匝細導線?？蛰d時，僅有剩磁，機端電壓小，當加上負載時，磁通增加，機端電壓也增加，圖7顯示了串勵發(fā)電機在某轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時的負載特性，虛線指示同臺機器電樞開路且它勵情況下所產(chǎn)生的電動勢，這兩條曲線的差值簡直就是在串勵繞組和電樞繞組上的IR的壓降，例如，Vt=EGIA(RA+RS)此處，RS是串勵繞組電阻圖7 串勵發(fā)電機：（a）電路圖；（b）負載特性復勵發(fā)電機 復勵發(fā)電機有一個并勵和一個串勵勵磁繞組，后者在并勵繞組的頂部，圖8顯示了這個電路圖，這兩個繞組通常這樣連接是為了使它們的安培匝數(shù)在相同方向，正因為如此，這種發(fā)電機被稱作積復勵。 圖8的并聯(lián)連接被稱作長復勵。假如并勵繞組直接和電樞端部連接在一塊，這種連接被稱作短復勵，實際中這種連接很少應用，因為和滿負荷電流相比，并勵繞組承載的電流小，此外串勵繞組匝數(shù)少，這意味著它的電阻也小，在滿負荷時在它上面所對應的電壓降是最小的。 圖9曲線僅僅反映了并勵繞組外特性，正如所示隨著一個小串勵繞組的增加，機端壓降隨負荷增加而減小，這樣的發(fā)電機被稱作欠復勵，通過增加串勵匝數(shù)，空載和滿載時機端電壓能夠相等，這種發(fā)電機被稱作平復勵。假如串勵匝數(shù)比需要的多些以補償電壓降，這種發(fā)電機被稱作過復勵，在這種情況下，滿載電壓比空載時還高。 圖8復勵發(fā)電機 圖9復勵發(fā)電機外特性與并勵發(fā)電機外特性比較過復勵可能被用于負荷與發(fā)電機存在一定距離的場合，在饋電線上的電壓降隨著負載增加而得到補償。顛倒和并勵相對應的串勵繞組的極性時，勵磁將彼此抵消，且隨著負荷電流的增加而尤為突出，這樣的發(fā)電機被稱作差復勵，它被用于負荷可能發(fā)生或接近短路的場合，例如，饋電線可能斷線或短接發(fā)電機，不過短路電流仍被限制在一個安全的值，這種類型的發(fā)電機的外特性也顯示在圖9中。因為復勵發(fā)電機的外特性能被設計的有很廣的變化范圍，故這種發(fā)電機比其他類型的有更廣的用途。 正如插圖中所示，在復勵合適的角度下，滿載時機端電壓能被保持在空載時的值上。電壓控制的其他方法是可變電阻的使用。例如，裝在勵磁回路上。不過，隨著負荷的變化，要求恒定調(diào)節(jié)可變電阻來保持電壓。一個更有用的現(xiàn)在普遍使用的東西是用一臺發(fā)電機電壓自動調(diào)節(jié)裝置，在本質(zhì)上，電壓調(diào)節(jié)器是一個反饋控制系統(tǒng)，發(fā)電機輸出的電壓能夠被感知并于一個固定的參考電壓相比較，任何輸出電壓只要偏離參考電壓，就將發(fā)出一誤差信號，并送入功率放大器，而這個功率放大器提供勵磁電流，假如誤差信號為正，例如，輸出電壓大于設定電壓，則功率放大器蔣減小它的電流驅(qū)動，如此，直到偏差信號減小為零。譯自 College English Reading For Students Of Electric Reading