【正文】 e)復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)，長(zhǎng)并勵(lì)連接1． 它勵(lì)發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁繞組被連接到一個(gè)獨(dú)立的直流供電源上。2． 自勵(lì)發(fā)電機(jī)，它們可以進(jìn)一步劃分為：（a） 并勵(lì)發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁繞組和轉(zhuǎn)子端部相連。（b） 串勵(lì)發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁繞組以串聯(lián)方式和轉(zhuǎn)子繞組相連。（c） 復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁由一個(gè)并聯(lián)和串聯(lián)的復(fù)合繞組提供。并聯(lián)繞組包括很多匝相對(duì)較細(xì)的細(xì)線，它們只能承載一個(gè)較小的電流，僅為額定電流的很小一個(gè)百分比。另一方面，串聯(lián)繞組有很少匝粗線，因?yàn)樗娃D(zhuǎn)子串聯(lián)，因而承載較重的電流。在討論直流發(fā)電機(jī)端部特性之前，讓我們測(cè)試一下發(fā)電機(jī)在空載時(shí)的電壓和勵(lì)磁電流之間的關(guān)系。發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)和每個(gè)電極的磁通及發(fā)電機(jī)給定的轉(zhuǎn)速成正比，即，EG=knφ,通過(guò)控制讓轉(zhuǎn)速為定值，可以顯示出電勢(shì)EG直接依賴于磁通，在實(shí)際的發(fā)電機(jī)上測(cè)試這種依賴關(guān)系并不是非常實(shí)際的，因?yàn)樗獱可娴酱磐ǖ臏y(cè)量。磁通由勵(lì)磁線圈的安培匝數(shù)產(chǎn)生；磁通必需依賴于勵(lì)磁電流的大小，因?yàn)閯?lì)磁線圈的匝數(shù)是恒定的。這種關(guān)系并不是線性的，因?yàn)樵趧?lì)磁電流達(dá)到某一個(gè)值后將出現(xiàn)磁飽和，EG對(duì)勵(lì)磁電流If的變化關(guān)系可以磁化曲線或開(kāi)路特性曲線來(lái)表示，對(duì)于這臺(tái)給定以恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)，沒(méi)有帶負(fù)載電流，并且它的勵(lì)磁是它勵(lì)方式。If從0逐漸增大到一個(gè)適宜的值，使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓達(dá)到額定電壓以上，并測(cè)量相對(duì)應(yīng)If的每個(gè)機(jī)端電壓EG的值，產(chǎn)生的曲線入圖3所示，當(dāng)If=0時(shí)，即勵(lì)磁回路為開(kāi)路，由于剩磁，測(cè)量到一個(gè)很小的電壓Er，隨著勵(lì)磁電流的增大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)線性地增大到磁化曲線的拐點(diǎn)處，過(guò)了這個(gè)點(diǎn)以后，增大勵(lì)磁電流逐漸引起磁路飽和。圖3 它勵(lì)支直流發(fā)電機(jī)的磁化曲線或開(kāi)路特性曲線 這意味著使電壓達(dá)到一定值時(shí)需要一個(gè)更大的勵(lì)磁電流。 因?yàn)楫a(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(duì)于任何其它速度，這條磁化曲線能被描出來(lái)，這僅僅要求依照EG‘=EG*n’/n 在這條曲線上所有點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。 讓我們進(jìn)一步考慮在發(fā)電機(jī)上增加一個(gè)負(fù)載的情況。因?yàn)殡姌欣@組上有電阻，所以機(jī)端電壓將要下降，除非采取一些措施保持它恒定，顯示機(jī)端電壓隨負(fù)載電流變化關(guān)系的曲線被叫做負(fù)載特性曲線或外特性曲線。圖4 （a）直流它勵(lì)發(fā)電機(jī)負(fù)載特性；(b)電路圖圖4顯示了它勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性，機(jī)端電壓下降主要是因?yàn)殡姌须娮鑂A,即 Vt=EGIAR，此處Vt是機(jī)端電壓，IA是發(fā)電機(jī)帶負(fù)載時(shí)的電樞電流（或負(fù)載電流）。 另一個(gè)導(dǎo)致機(jī)端電壓下降的因素是由于電樞反應(yīng)而導(dǎo)致磁通的減少。電樞電流建立一個(gè)磁動(dòng)勢(shì)，這個(gè)磁動(dòng)勢(shì)使主磁通發(fā)生畸變，導(dǎo)致弱磁效應(yīng)，這種情況尤其在無(wú)附加磁極機(jī)器上表現(xiàn)更為突出，這種效應(yīng)叫做電樞反應(yīng)。正如圖4所示，因?yàn)殍F心的非線形，機(jī)端電壓對(duì)于負(fù)載電流并沒(méi)有成線形下降。由于電樞反應(yīng)依賴于電樞電流，使得曲線呈下傾特性。并勵(lì)發(fā)電機(jī)的并勵(lì)勵(lì)磁繞組電樞繞組平行連接，以便機(jī)器本身提供它的自己的勵(lì)磁，正如圖5所示。電壓的建立正如所說(shuō)的，在勵(lì)磁磁極中要有剩磁。通常，假如發(fā)電機(jī)以前已經(jīng)用過(guò)，將會(huì)有剩磁存在。我們已經(jīng)在第三部分中看到假如勵(lì)磁沒(méi)連上的話如果發(fā)電機(jī)已經(jīng)以某速度運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)橛惺４艑⒁行〉碾妷篍r產(chǎn)生，這個(gè)小的電壓將提供給并勵(lì)繞組并驅(qū)動(dòng)一個(gè)小的電流從勵(lì)磁回路中流過(guò)，假如在并勵(lì)繞組中的這個(gè)小的電流的方向正好使剩磁減弱，則這個(gè)電壓將接近于零，機(jī)端電壓不能建立。這種情況下這個(gè)弱化主磁極的磁通與剩磁抵消。圖5 并勵(lì)發(fā)電機(jī)：（a）電路；(b)負(fù)載特性假如關(guān)系是這樣：弱化主磁極的磁通助增了剩磁通，導(dǎo)致電壓變的更大，這反過(guò)來(lái)意味著更大的電壓提供給了主勵(lì)磁，機(jī)端電壓快速增大一個(gè)常值，這個(gè)建立的過(guò)程易看成是漸增的，然后更大的增大了勵(lì)磁電流，它反過(guò)來(lái)又增大了電壓，等。這個(gè)過(guò)程終止于一個(gè)有限的電壓值的原因是磁路的非線性。這個(gè)電路僅有直流電流，以致勵(lì)磁電流僅依賴于勵(lì)磁回路的電阻Rf,這可能由勵(lì)磁繞組電阻加上與它相串聯(lián)的可變電阻Rin組成。對(duì)于一給定值的勵(lì)磁回路電阻Rf ，按照歐姆定律，勵(lì)磁電流依賴于所產(chǎn)生的電壓。應(yīng)該是明顯的，在一臺(tái)新機(jī)器上或一臺(tái)閑置了很常時(shí)間已經(jīng)失去剩磁的機(jī)器上，必須要建立磁場(chǎng)，通常做法是通過(guò)連接勵(lì)磁繞組到一獨(dú)立直流電源上幾秒鐘，這個(gè)過(guò)程正是快速建立勵(lì)磁?？傊?，阻止電壓建立有四種條件，發(fā)電機(jī)電壓極性取決于轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，假如一臺(tái)發(fā)電機(jī)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(guò)顛倒轉(zhuǎn)動(dòng)方向來(lái)解決 ，顛倒方向后關(guān)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(lì)磁和剩磁是對(duì)立的。 串勵(lì)發(fā)電機(jī)正如前面提到的，串勵(lì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組串聯(lián)因?yàn)樗休d負(fù)荷電流，因此勵(lì)磁線圈僅由幾匝細(xì)導(dǎo)線?？蛰d時(shí)，僅有剩磁，機(jī)端電壓小，當(dāng)加上負(fù)載時(shí)，磁通增加，機(jī)端電壓也增加，圖7顯示了串勵(lì)發(fā)電機(jī)在某轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)載特性，虛線指示同臺(tái)機(jī)器電樞開(kāi)路且它勵(lì)情況下所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，這兩條曲線的差值簡(jiǎn)直就是在串勵(lì)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(lì)繞組電阻圖7 串勵(lì)發(fā)電機(jī)：（a）電路圖；（b）負(fù)載特性復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī) 復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)有一個(gè)并勵(lì)和一個(gè)串勵(lì)勵(lì)磁繞組，后者在并勵(lì)繞組的頂部，圖8顯示了這個(gè)電路圖，這兩個(gè)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?yàn)槿绱?，這種發(fā)電機(jī)被稱作積復(fù)勵(lì)。 圖8的并聯(lián)連接被稱作長(zhǎng)復(fù)勵(lì)。假如并勵(lì)繞組直接和電樞端部連接在一塊，這種連接被稱作短復(fù)勵(lì)，實(shí)際中這種連接很少應(yīng)用，因?yàn)楹蜐M負(fù)荷電流相比，并勵(lì)繞組承載的電流小，此外串勵(lì)繞組匝數(shù)少，這意味著它的電阻也小，在滿負(fù)荷時(shí)在它上面所對(duì)應(yīng)的電壓降是最小的。 圖9曲線僅僅反映了并勵(lì)繞組外特性，正如所示隨著一個(gè)小串勵(lì)繞組的增加，機(jī)端壓降隨負(fù)荷增加而減小，這樣的發(fā)電機(jī)被稱作欠復(fù)勵(lì)，通過(guò)增加串勵(lì)匝數(shù)，空載和滿載時(shí)機(jī)端電壓能夠相等，這種發(fā)電機(jī)被稱作平復(fù)勵(lì)。假如串勵(lì)匝數(shù)比需要的多些以補(bǔ)償電壓降，這種發(fā)電機(jī)被稱作過(guò)復(fù)勵(lì)，在這種情況下，滿載電壓比空載時(shí)還高。 圖8復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī) 圖9復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性與并勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性比較過(guò)復(fù)勵(lì)可能被用于負(fù)荷與發(fā)電機(jī)存在一定距離的場(chǎng)合，在饋電線上的電壓降隨著負(fù)載增加而得到補(bǔ)償。顛倒和并勵(lì)相對(duì)應(yīng)的串勵(lì)繞組的極性時(shí)，勵(lì)磁將彼此抵消，且隨著負(fù)荷電流的增加而尤為突出，這樣的發(fā)電機(jī)被稱作差復(fù)勵(lì)，它被用于負(fù)荷可能發(fā)生或接近短路的場(chǎng)合，例如，饋電線可能斷線或短接發(fā)電機(jī)，不過(guò)短路電流仍被限制在一個(gè)安全的值，這種類型的發(fā)電機(jī)的外特性也顯示在圖9中。因?yàn)閺?fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性能被設(shè)計(jì)的有很廣的變化范圍，故這種發(fā)電機(jī)比其他類型的有更廣的用途。 正如插圖中所示，在復(fù)勵(lì)合適的角度下，滿載時(shí)機(jī)端電壓能被保持在空載時(shí)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(lì)磁回路上。不過(guò)，隨著負(fù)荷的變化，要求恒定調(diào)節(jié)可變電阻來(lái)保持電壓。一個(gè)更有用的現(xiàn)在普遍使用的東西是用一臺(tái)發(fā)電機(jī)電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，在本質(zhì)上，電壓調(diào)節(jié)器是一個(gè)反饋控制系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)輸出的電壓能夠被感知并于一個(gè)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(hào)，并送入功率放大器，而這個(gè)功率放大器提供勵(lì)磁電流，假如誤差信號(hào)為正，例如，輸出電壓大于設(shè)定電壓，則功率放大器蔣減小它的電流驅(qū)動(dòng)，如此，直到偏差信號(hào)減小為零。譯自 College English Reading For Students Of Electric Reading