交流发电机的工作特性

交流发电机的工作特性是指发电机输出的直流电压、直流电流、发电机转速之间的关系。交流发电机的特性有输出特性、空载特性和外特性。

1. 输出特性

输出特性也称负载特性，是指发电机向负载供电时，保持发电机端电压一定时(对12V的发电机规定为14V，对24V的发电机规定为28V，对内装调节器的规定为12V及24V，对整体式交流发电机分别规定为13.5V及27V)，发电机的输出电流与转速之间的关系，如图2.19所示。

图2.19 交流发电机的输出特性

图中n1为空载转速，它表示发电机电压达到额定值的转速，常用于作为选择发电机与发动机传动比的主要依据；n2为满载转速，也称负载转速，它表示发电机达到额定功率(或电流)时的转速，能体现发电机的性能好坏。

空载转速和满载转速是表示汽车交流发电机性能的主要指标，在产品说明书中均有规定。使用中，只要测得这两个数据，与规定数据相比较即可判断发电机性能是否良好。

从发电机的输出特性中可知:交流发电机只需较低的空载转速n1就可达到额定输出电压值，说明交流发电机具有低速充电性能好的优点。 当转速达到一定值后，发电机的输出电流不再随转速的升高和负载的减小而增大，这时电流值称为发电机的最大输出电流或限流值。 可见交流发电机具有自身限制输出电流的能力，这可避免用电设备过多、用电量过大时发电机过载而损坏的危险。

2. 空载特性

空载特性是指发电机空载时发电机的电压与转速之间的关系，如图2.20所示。

图2.20 交流发电机的空载特性

从空载特性曲线可以看出，随着转速的升高，端电压上升较快，由他励方式转入自励方式时，即能向蓄电池进行补充充电，这进一步说明了交流发电机具有低速充电性能好的优点。 空载特性是判定发电机充电性能是否良好的重要依据。

3. 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，如图2.21所示。

图2.21 交流发电机的外特性

从外特性曲线可以看出，交流发电机的转速越高，端电压也越高，输出电流也越大。 转速对端电压的影响较大。 但当保持在某一转速时，端电压均随输出电流的增大而相应下降，端电压受转速和负荷变化的影响较大。 因此，必须配用电压调节器才能保持恒定的电压值。 当发电机处于正常工作状态高速运转时，如果突然失去负载，则其端电压会沿着外特性曲线急剧升高，产生瞬时过电压，这时发电机中的硅二极管以及调节器中的电子元件容易被击穿烧坏。 因此，汽车在使用过程中，应该尽力避免外电路突然断开。

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。 一般交流发电机是工作在转折点以前的。