硅整流交流发电机的工作特性

硅整流交流发电机的特性有输出特性、空载特性和外特性。 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转速之间的关系，即I=f（n）函数关系。 

1） 发电机的转速甚低时，其端电压低于额定电压，此时发电机不能向外供电；当转速达到空载转速n1时，电压达到额定值；当转速高于空载转速n1时，发电机才有能力在额定电压下向外供电。所以空载转速值n1常用作选择发动机与发电机之间传动比的主要依据。 

2） 当转速超过n1时，发电机输出电流I将随着转速n的升高而增大；当转速等于n2时，发电机输出额定功率，即额定电流与额定电压之积，故将转速n2称为满载转速。 

3）当发电机转速达到一定值时，发电机的输出电流就不再随转速的升高而增大。这时的电流值称为发电机的较大输出电流或限流值。这个性能表明，交流发电机具有自动限制电流的自我保护能力。

空载特性发电机空载时，发电机端电压与转速的关系，称为空载特性。即I=0时，U=f（n）的函数关系。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，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。 

外特性外特性是指转速一定时，发电机的端电压与输出电流的关系。即n=常数时，U=f（I）的曲线。从外特性曲线可看出，随着负载即输出电流的增加，发电机的端电压会很快下降，且转速越高，下降的斜率越大。当发电机在高转速下运转时，如果突然失去负载，则端电压会急剧升高，这时发电机中的二极管以及调节器中的电子元器件将有被击穿的危险。另外，当输出电流增大到一定值时，如负载再增加，其输出电流不仅不会增加，反而会同端电压一起下降，即在外特性曲线上存在一个转折点。因此，当发电机短路时，其短路电流是很小的，这也说明交流发电机具有自身限制电流的功能。

硅整流发电机的转速变化范围大，而且传动比较大。由于硅整流发电机的转速变化范围大。硅整流发电机的端电压变化规律可以知道，要表征硅整流发电机的特性，应以转速为基础分析空载特性、输出特性和外特性。

输出特性又称负载特性，它是在发电机保持输出电压一定时，发电机的输出电流与转速之间关系。

图1 交流发电机的输出特性

由负载特性可以看出发电机在不同转速下输出特性，它表明：

①发电机在较低的空载转速n1时，就能达到额定输出电压值，可知低速充电性能好。

②发电机转速升至满载转速n2时，输出电流为额定值，从而输出额定功率的电能，可知发电性能优良的特点。

③当转速升到某一定值以后，输出电流就不再随转速的升高和负荷的增大而增大，具有自动限制输出电流的功能，因此不需要限流器。交流发电机的最大输出电流约为额定电流的1.5倍。

空载特性是指无负荷时，发电机端电压与转速的变化规律。

图2 交流发电机的空载特性

从曲线看出，随着转速的升高，端电压升高。由他励转入自励发电时，即能向蓄电池进行充电。空载特性是判定交流发电机低速充电性能是否良好的重要依据。

外特性是指转速保持一定时，发电机的端电压与输出电流的关系。在不同恒定转速的试验后，可以绘出一族相似的U＝f（I） 外特性曲线。

图3 交流发电机的外特性

交流发电机端电压受转速和负载变化的影响较大，当发电机处于高速运转的工作状态时，如果突然失去负荷，其端电压会急剧升高，这时发电机中的硅二极管和调节器中等电子元件将有被击穿的危险，应避免外电路断路的现象。