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外特性发电机带上负荷以后，端电压就会有所变化，外特性就是反映这种变化规律的曲线。所谓外特性，就是指励磁电流、转速、功率因数为常数的条件下，变更负荷（定子电流I）时端电压U的变化曲线，即U=f(I)。所示为几个不同功率因数下的外特性曲线。从图中可以看出，在滞后的功率因数（cos）情况下，当定子电流增加时，电压降落较大，这是由于此时电枢反应是去磁的。在超前的功率因数cos（-）的情况下，定子电流增加时，电压反应升高，这是由于电枢反应是助磁的。在cos=1时，电压降落较小。外特性可以用来分析发电机运行中的电压波动情况，藉以提出对自动调节励磁装置调节范围的要求。一般用电压变化率来描述电压波动的程度。从发电机的空载到额定负载，端电压变化对额定电压的百分数，称电压变化率U，即U=100%式中发电机空载电势或电压；额定电压。汽轮发电机的U=3048%。
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同步发电机有功功率的输出当发电机空载时，定子绕组中的电流I=0，即电枢不会产生磁势。此时发电机中，只有由转子主磁的励磁磁势所建立的主磁场，如所示。这时发电机的端电压等于由主磁场产生的空载电势，原动机输给发电机的功率P1只要克服空载损耗就行了。同步发电机转子磁场与气隙磁场之间的夹角d（a）发电机空载时，d=0；（b）发电机带负荷时，d角的大小与负荷大小和性质有关当发电机定子绕组端接上负荷时（假定负荷是纯电阻性的），定子绕组中就出现了电流I，发电机向负荷输出有功功率，于是发电机转子受到一个制动转矩的作用
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加入适量润滑脂或重新调整装配，将电机大小端盖止口压平，螺栓把匀压紧。轴承严重缺油或钢珠损伤，从轴承室内会发出“咕噜、咕噜”的声音。加入适量润滑脂或更换轴承。风叶碰壳或有杂物，会发出剪切、撞击的声音。校正风叶，清除风叶周围的杂物，调整并固定风叶罩。缺相运行，电机吼声会大。检查测量电机主线路和定子绕组，找出断路点并进行修复。转子断条或开焊，振动加大，会发出时高时低的“嗡嗡”声。修复或更换转子。定子绕组有短路、断路故障或首尾端接线错误，转速不够，会发出低沉的吼声。检查绕组接线，按图正确接线。定、转子铁芯相擦或转轴严重弯曲。修复或更换铁芯、转轴。缺相运行，有较大吼声，振动较大。检查测量主线路和定子绕组，找出断开点，修复或更换熔体、触点、线圈。放置不平或安装不牢固。将电机重新安置平稳。轴承严重缺油或损坏。清洗加油或更换轴承。
伺服电机（servo motor）也叫执行电机，可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。与步进电机原理结构不同的是，伺服电机由于把控制电路放到了电机之外，里面的电机部分就是标准的直流电机或交流感应电机。
电刷位置不正确。调整电刷位置。定子换向绕组性接错，换向器上出现较长的黄火花。检查并确认换向绕组性接错后纠正接线。调整电源电压，使其达到额定值。转速过高并伴有剧烈火花励磁绕组电阻过大或断路。用万用表的电阻档仔细检测励磁绕组回路中的接线端头有无因氧化层而造成的接触不良，使励磁回路的电阻恢复和达到正常电阻值。励磁绕组匝间短路。检查测量确认短路故障范围，视具体情况修复或更换励磁绕组。并励绕组性接错。查找确认并励绕组性接线错误，并按正确方法重新接线。电枢绕组存在短路或断路故障。检查测量短路或断路点，视具体情况修复或更换电枢绕组。串励电动机负载过轻。经检查串励电动机确系负载过轻，适当增加负载以利启动。复励电动机的串励绕组性接错。仔细检查串励绕组的接线情况，找出错误，并按正确方法重新接线。电刷偏移原正常位置。经检查如确系电刷位置偏移故障，可按原标记重新配置电刷，或采用感应法重新找出电刷的正确位置，重新配置电刷。