二、交流成分的应用———提高发电机的输出功率

 上述应用的仅是中性点对搭铁间的直流电压，是中性点的直流成分。在发电机高速运转时，中性点处还有明显的交流成分，其成因为：在交流发电机空载时，由于鸟嘴形磁极使磁场分布近似于正弦曲线，从而使其感应电动势接近正弦波；在发电机正常工作、有电流输出时，由于电枢反应的强弱、漏磁、铁磁物质的磁饱和以及整流二极管的非线性等因素，将使交流发电机内的磁通变为非正弦分布，从而造成交流发电机感应电动势和输出电压的波形畸变。

图9 a） 为某一相电压的实际波形，可以认为这一畸变波形是由图9b）所示的正弦基波和图 9 c）所示的三次谐波（频率为基本频率的 3 倍）叠加而成的。

由图10 可以看出，尽管三相电压的基波相位相差 120°，但各相三次谐波的相位却是相同的。由于采用星形接法时，线电压是两相电压之差，而三次谐波电压大小相等、相位相同，可以互相抵消，故对外输出的电压反映不出三次谐波电压，但相电压可以测出三次谐波电压，并且该三次谐波电压的幅度随发电机转速的升高而升高。

由此可见，中性点电压为三相基波电压整流得到的直流分量与三次谐波交流分量的叠加，如图11 所示。

当发电机转速升高到一定程度（超过 2000r/min）时，交流分量的最高瞬时值有可能超过发电机的直流输出电压UB，最低瞬 时 值 则 可 能 低 于 搭 铁 端 电 压（0V），可见在这种情况下，该处的交流分量便有可能向外输出。

因此，可在中性点与发电机的B端子及E 端子之间分别增加 1 只整流二极管，这 2 只二极管称为中性点二极管，如图12 中的 VD7和VD8，其工作原理如下：

①当中性点的瞬时电压高于发电机输出电压 UB时，二极管VD7导通（中性点电压低于UB时，发电机的输出电压要加到VD7的负极上，达不到其导通电压，因此 VD7不导通，只有当中性点的电压高于UB时VD7才能导通，在此忽略VD7的管压降，同理可以解释 VD8），电流经 VD7、负载及3个负极管中的1只后，经某一相绕组形成回路，如图 12 a） 中箭头所示。

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