在飞机直流电源系统中，直流起动发电机是飞机直流电源系统的核心装置，用来起动发动机，并在起动完成后自动转为发电机工作状态，向机上网路供电。 当发电机发生逆磁现象时会导致电源系统不能正常工作，造成发电机不供电;当发电机发生逆磁现象时， 一部分充磁后就能供电，另一部分仍不供电，甚至有一部分发电机同时还有焊锡熔化和过热现象。本文针对发电机逆磁现象展开了故障机理和原因分析，提出了预防和处置措施。
1 直流起动发电机工作原理
起动发电机是一个六极并激式耐热直流电机，有六个主磁极和六个附加磁极，每台发动机安装两台起动发电机，可并联使用。其在飞机电气系统中起两种作用:在发动机起动程序阶段，作为电动机拖动发动机进行起动;发动机起动成功后，由发动机拖动转为发电机工作状态，向机上直流汇流条输出规定幅值范围内的直流电。起动发电机的原理图如图1所示。
图1 起动发电机原理图
用规定电压进行起动飞机发动机检查时，直流起动发电机处于电动机工作模式下，励磁绕组为他励式, 励磁电源是独立电源，由地面电源车提供稳定的规定幅值电压的电源，作用于直流起动发电机“B”端口， 激磁电流经主极励磁绕组建立主励磁磁场;电枢绕组使用单独电源供电，由电源车进行自身调节控制，电枢绕组电压应从初始值平稳地上升至规定电压，作用于直流起动发电机“+”端口，电枢电流经过电刷、换向器和电枢绕组建立电枢磁场，按照变压调速起动的工作原理，由电枢磁场与励磁磁场相互作用产生电磁转矩，使电枢旋转拖动发动机进行起动工作。
直流起动发电机起动发动机时，与起动箱装置和起动程序机构配合完成发动机的起动过程。在发动机转速在初始范围内时，发动机由直流起动发电机拖动加速;在发动机转速在过度范围内时，发动机仍由直流起动发电机拖动，但此时发动机已经可以依靠涡轮机的输出自行进入慢车状态;当转速达到最终转换范围内时，发动机液压断电开关工作，起动发电机由电动机工作模式转为自励发电机工作模式。
直流起动发电机进入发电状态工作，发动机带动电机电枢旋转，旋转电枢与电机剩磁磁场相互作用而感应出剩磁电势，当该剩磁电势大于临界值时，通过炭片调压器的炭柱(压紧状态电阻最小)，作用于直流起动发电机“B”端口，在主极励磁绕组中产生励磁电流，该电流产生的磁势与剩磁磁势方向一致，使气隙磁场增强，从而使电枢电势进一步增加，励磁电流增加，电机主磁场再次加强，完成建压过程，输出稳定的规定电压。
2 逆磁现象的原因分析
根据原理，发电机剩磁在不进行外部充磁时，剩磁电压极性及幅值保持不变。正常情况下，电机剩磁电压为正，发电机输出规定直流电；但发电机剩磁逆向后，剩磁电压为负，当发电机达到建压转速后输出逆极性的电压。发电机逆磁故障实质都是主磁极被外磁场逆方向磁化，具体为:
(1)主磁极被整流元件的磁场逆向磁化。如图2 所示，具有整流磁极的发电机，在高转速时具有超越整流的特性。即当发电机供电时，整流元件中的短路电流所产生的磁场与主磁场方向相同，而在逆流时两者相逆。
图2 主磁场和整流元件磁场关系图
正常情况下，当逆流时由于激磁线圈中有正向电流通过，主磁场强，故整流元件所产生的逆向磁场， 并不会使剩磁逆向。在主磁极减弱而整流元件磁场增强的条件下，逆流时整流元件磁场就会将主磁极逆向磁化。造成这种情况的具体原因有:
① 发电机工作在高转速时，激磁电路有断路或接触不良，引起逆流，且逆流值较大。
②因调压不稳定引起逆流，并且逆流值较大。
③ 发电机电枢内有短路(如整流片间积炭过多)，发电机输出电流过大或有短路。
④受人为因素的影响，接错了线也会造成发磁。 例如充磁时或将发电机作为电动机通电运转时，将电源极性接错。
(2)激磁线圈中有一定的逆向激磁电流通过。 一般发电机的激磁线圈中有大于要求范围的逆向激磁电流通过时就会逆磁。如图3所示，引起这种故障原因是:
图3 发电机逆向激磁图
发电机供电后，由发电机的“III”线到电压调节器的“1”号线，所经过的电路中任意一点搭铁。在搭铁的瞬间，该发电机电压降低，另一台发电机就向该发电机逆流，并有一部分电流逆向流过激磁线圈， 当有要求范围以上的逆向电流通过激磁线圈时就会造成逆磁。
②发电机供电后，电压调节器的“6”号线断路。 此时也有部分电流逆方向流过激磁线圈，但电路的总电阻较大，只有在发电机负极电路中接触电阻较大的条件下，才可能造成逆磁。
3 逆磁故障的预防
综上所述，逆磁故障主要是由于直流起动发电机及其相关线路维护保养不良造成的，所以在进行飞机的例行维护保养工作中必须认真做好直流起动发电机及其相关线路维护工作，积极预防逆磁故障的发生。
如果发电机逆磁，应立即采取以下预防处理措施， 具体方法如下:
(1)在空中飞行时发现发电机逆磁，应立即关闭发电机输出开关，切断发电机供电电路，以免造成电源配电盘烧蚀、起火等更大事故。
(2)在地面试车时发现发电机逆磁，视具体情况而定，在排除线路维护不良的因素后，可在发动机停车后再次起动，就能消除发电机逆磁现象保证重新供电可正常工作。
(3)发电机的剩磁消失或逆磁时可进行充磁，充磁时，将蓄电池的正极接到发电机的“III”接线柱上，负极接发电机负接线柱上，短时的通断2～3次或者按正常起动程序起动发动机就可将发电机正磁。
4 结论
从直流起动发电机逆磁问题原理出发，对发电机逆磁现象的主要原因进行分析阐述，着重介绍了在主磁极减弱而整流元件磁场增强的条件下，逆流时整流元件磁场就会将主磁极逆向磁化的具体影响因素，提出了针对发电机逆磁现象应采取相应预防处理措施。