Do các thiết kế đặc biệt của máy phát điện xoay chiều, khi dòng điện phát có cường độ lớn, các cuộn dây phần ứng Stator sẽ phát sinh từ trường mạnh tạo ra hiện tượng cảm kháng làm hạn chế cường độ dòng điện phát ra. Hiện tượng này gọi là đặc tính tự điều chỉnh điện áp cường độ dòng điện phát.
Đường đặc tính tải theo tốc độ Imf = f(n) khi thế hiệu chỉnh lưu Ucl = const và dòng kích thích Ikt = const, có dạng như trên hình 3-10.
Đặc tính trên cho thấy: dòng điện do máy phát phát ra, đến một lúc nào đó sẽ hầu như không tăng hoặc tăng không đáng kể.
Tính chất tự hạn chế dòng của máy phát thể hiện trong hai trường hợp:
- Khi dòng tải tăng lớn: lúc đó từ thông của stator mạnh lên và do phản ứng phần ứng, từ thông tổng qua lõi thép stator giảm, làm giảm sức điện động cảm ứng và bởi vậy, hạn chế cường độ dòng của máy phát.
- Khi tăng số vòng quay: tần số dòng điện cảm ứng trong cuộn dây stator tăng lên, làm tăng trở kháng của nó và vì thế, giá trị dòng điện cũng bị hạn chế.
Nếu cuộn dây stator có số vòng dây lớn, máy phát sẽ có tính chất tự hạn chế dòng mạnh, đường đặc tính I=f(n) của nó sẽ thoải hơn, dòng điện bị hạn chế ở gần giá trị định mức (hình 3-10.b). Trong trường hợp đó có thể không cần sử dụng rơle hạn chế dòng điện. Ngoài ra, số vòng quay ban đầu còn giảm đi làm tăng khả năng nạp ắc quy
Hình 3-10. Đặc tính tải - tốc độ I=f(n) khi U=const của máy phát xoay chiều. a- Đặc tính máy phát khi có bộ hạn chế dòng;
b- Đặc tính máy phát có tính chất tự hạn chế.
khi ôtô máy kéo chuyển động trong điều kiện thành phố với tốc độ thấp.
Nếu máy phát có tính tự hạn chế dòng kém, dòng điện bị hạn chế ở giá trị dòng lớn hơn giá trị cho phép nhiều (hình 3-10.a) thì phải sử dụng rơle hạn chế dòng điện.