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2012注冊電氣工程師考試：電氣設備百科匯總

電機勵磁方式 自勵

自勵 利用電機自身所發電功率的一部分供應身的勵磁需要。電機采用自勵時，不需要外界單獨的勵磁電源,設備比較簡單。但如果原先電機內部沒有磁場,它就不可能產生電動勢，也就不可能進行自勵。所以實現自勵的條件是電機內部必須有剩磁。

自勵系統又可分為并勵和復勵兩種。并勵指僅由同步電機的電壓取得能量的自勵系統，復勵指由同步電機的電壓及電流兩者取得能量的自勵系統。并勵發電機進行自勵的條件和起勵過程如圖1和圖2所示。圖1是并勵直流發電機的原理接線圖。圖2為其起勵過程。其中曲線1為發電機的磁化曲線Φ=f(If)。由于在一定轉速下電機的感應電動勢與磁通成正比,所以曲線1同時也就是電機的空載特性曲線E 0=f(If)，即電機的感應電動勢與勵磁電流If 之間的關系。而曲線2為勵磁回路的電阻特性U=If·∑R,它表示勵磁電流與電機電壓之間的關系。它實際是一條斜率為ΣR的直線。其中∑R 為勵磁回路的總電阻，它包括勵磁繞組的電阻和外加的調節電阻Rr。

電機自勵的過程如下：電機以某一速度п旋轉時,由于電機中有剩磁，會在電樞繞組中感應電動勢Er。在此電動勢作用下，在勵磁回路中會產生一個勵磁電流If1。如勵磁繞組接法正確，If1所產生的磁通勢將使電機中的磁場加強，電樞繞組中感應電動勢進一步增加到E1，使勵磁電流又將增大到If2。如此相互促進，直至電機空載特性和電阻特性的交點A。在這一點上,電機的端電壓為U0，它所產生的勵磁電流為If1，而在這個勵磁電流If1下，電機產生的電動勢正好為U0，電機就穩定工作在這一點。如果增大勵磁回路的電阻 ∑R，電阻特性的斜率將增大，它與空載特性的交點下移，發電機的輸出電壓就下降。當電阻增大到某一臨界值∑Rcr時，電阻特性3與發電機空載特性幾乎相重合。此時電機電壓將不確定。若電機溫度和運行條件有一點變化，電壓就會大幅度變化。如進一步增大電阻，發電機就不能自勵建立電壓。在要求電壓能大范圍調節的場合，如同步發電機的勵磁機，可在磁極鋼片中開一個小槽，使磁路中出現狹窄區域。這些區域在比較小的磁通下就開始飽和，使電機的空載特性變得比較彎曲(圖3),這樣勵磁回路電阻特性能在較大范圍內和空載特性確定相交，從而獲得較廣的調壓范圍。

發電機在帶負載時，負載電流在電機內阻上的電壓降會使端電壓下降。對于自并勵電機，端電壓的下降使勵磁電流減少而導致電機端電壓的進一步下降,如圖4曲線1所示。為了克服這個缺點,發電機常采用復勵，即除了并勵繞組以外，再加一個串勵繞組，串勵繞組和負載電路串聯。隨著負載的增加，串勵繞組的磁通勢增大，使電機的感應電動勢相應地增加，以補償負載電流在內阻上的電壓降，從而使電機的端電壓能基保持平穩，如圖4曲線2所示。

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