電離層擾動

[拼音]：zhiliu fadianji

[英文]：D.C.generator

將機械能轉換為直流電能的發電機。一般有永磁、他勵、並勵和復勵 4種類型。永磁直流發電機用永久磁鐵產生磁場。並勵直流發電機和復勵直流發電機的勵磁電流都取自發電機本身，故又稱自勵直流發電機。他勵直流發電機則因由獨立的勵磁電源勵磁而得名。另有一種作升壓機用的串勵式直流發電機。各種直流發電機的特性和用途見表。

外特性

在保持勵磁迴路電阻及電樞轉速恆定的條件下，發電機端電壓U 隨負載電流I 的變化而變化的關係曲線稱為外特性。它是使用者選用直流發電機的主要依據。

圖1所示為他勵直流發電機的外特性。端電壓U 隨負載電流的增大而略有下降。這是因為電樞迴路存在的電阻壓降和電樞磁場的去磁效應均隨電樞電流增大而增大所致。一般採用電壓變化率來衡量電壓變化的程度。電壓變化率用空載電壓U0與額定負載的電壓（稱額定電壓）Ux之差除以額定電壓的百分值表示，即

他勵直流發電機的電壓變化率較小，一般為5～10％，其勵磁電流的調節不受電樞電壓限制，調節範圍大，但需要獨立直流電源，裝置複雜。適用於要求電壓可調範圍大，負載電流變化時電壓又比較穩定的中型和大型機組。

圖2為各種直流發電機外特性的比較。曲線 1為並勵直流發電機的外特性。其電壓變化率較大，一般可達20～40％。這是因為除了電樞迴路電阻壓降和電樞磁場的去磁效應等使電壓降低因素外，並勵繞組電流也隨電壓下降而減小。並勵直流發電機通常只用於供電線路較短的場合，如同步電機的勵磁機和蓄電池充電電源等。

復勵直流發電機中同時有並勵繞組和串勵繞組（見直流電機）。若並勵繞組磁通勢與串勵繞組磁通勢方向相反時，稱差復勵，這種直流發電機的外特性如圖 2中曲線5所示，是一條頗陡的曲線，不難看到，即使負載短路，端電壓等於零，電流也不會太大，故適用於要求恆電流的場合，如電焊機等。若並勵繞組磁通勢與串勵繞組磁通勢方向相同時，稱積復勵。這時隨著負載電流的增大，串勵磁通勢將促使電壓上升，有抵消電樞電阻壓降和電樞去磁的作用。若發電機在額定電流Ix時的端電壓等於空載電壓，相當於圖 2中外特性曲線3，這樣的復勵稱平復勵。如果串勵繞組匝數不足，則在額定電流Ix時端電壓低於空載電壓，如曲線4，則稱欠復勵。也可以加多串勵繞組匝數，使額定電流時的電壓高於空載電壓，如曲線2，則稱過復勵。可見，積復勵直流發電機設計上比較靈活，能適應各種不同負載對發電機外特性的要求，故應用得較為廣泛，例如用於供電線路較長而需要補償線路電壓降的場合。

自勵磁條件

發電機要自勵磁首先應有剩磁。對於已通過電流的直流電機，鐵磁材料中一般都有剩磁。電樞繞組切割剩磁通，便能產生剩磁電動勢。對於具有並勵繞組的直流電機，此電動勢便在並勵繞組中產生勵磁磁通勢，若它的方向與剩磁方向一致，則起加強磁場的作用。因此，只要符合下列條件，便有可能逐步提高電樞電壓而最後建立起穩定的端電壓：

（1）並勵繞組與電樞間相併接的端點必須與電樞的轉向配合得當，這樣才可以使勵磁繞組的磁通勢與剩磁方向一致；

（2）並勵迴路的電阻不能超過某一臨界電阻，否則，會因自勵電流不足而無法使並勵迴路建立起正常的使用電壓。所謂臨界電阻，是指某轉速時電樞能建立正常端電壓的最大並勵迴路電阻。臨界電阻大小與轉速高低有關，轉速高則臨界電阻大。