Tipi di generatori DC
Generatori DC a magnete permanente – Bobine di campo eccitate da magneti permanenti
Generatori DC eccitati separatamente – Bobine di campo eccitate da una sorgente esterna
Generatori DC autoeccitati – Bobine di campo eccitate dal generatore stesso
Generatore autoeccitato
Un generatore DC autoeccitato utilizza la propria uscita per alimentare le sue bobine di campo, che possono essere disposte in serie, in derivazione o in composto.
I tre tipi di generatori DC autoeccitati sono:
Generatori avvolti in serie
Generatori avvolti in derivazione
Generatori avvolti in composto
Generatore DC a magnete permanente
Quando il flusso nel circuito magnetico è creato tramite l'uso di magneti permanenti, allora si parla di generatore DC a magnete permanente.
È composto da un armatura e uno o più magneti permanenti situati intorno all'armatura. Questo tipo di generatore DC non genera molta potenza. Di conseguenza, sono raramente utilizzati in applicazioni industriali. Sono normalmente utilizzati in piccole applicazioni – come i dinamos nelle motociclette.
Generatore DC eccitato separatamente
Questi sono i generatori i cui magneti di campo sono eccitati da una sorgente DC esterna, come una batteria.
Un diagramma a circuito di un generatore DC eccitato separatamente è mostrato nella figura seguente. I simboli seguenti sono:
Ia = Corrente dell'armatura
IL = Corrente di carico
V = Tensione terminale
Eg = FEM (Forza Elettromotrice) generata
Generatori DC autoeccitati
Generatori DC autoeccitati: questi generatori eccitano i loro magneti di campo utilizzando la corrente che generano. Le bobine di campo in queste macchine sono direttamente connesse all'armatura.
A causa del magnetismo residuo, c'è sempre un flusso presente nei poli. Quando l'armatura viene ruotata, viene indotta una certa FEM. Di conseguenza, viene prodotta una piccola corrente indotta. Questa piccola corrente fluisce attraverso la bobina di campo e il carico, rafforzando così il flusso dei poli.
Poiché il flusso dei poli si rafforza, produce una maggiore FEM nell'armatura, che causa un ulteriore aumento della corrente attraverso il campo. Questa corrente di campo aumentata rialza ulteriormente la FEM dell'armatura, e questo fenomeno cumulativo continua fino a quando l'eccitazione raggiunge il valore nominale.
Secondo la posizione delle bobine di campo, i generatori DC autoeccitati possono essere classificati come:
Generatori avvolti in serie
Generatori avvolti in derivazione
Generatori avvolti in composto
Generatore avvolto in serie
In questa configurazione, gli avvolgimenti di campo sono collegati in serie con i conduttori dell'armatura, migliorando il flusso di elettricità all'interno del generatore.
Tutta la corrente fluisce attraverso le bobine di campo e il carico. Poiché l'avvolgimento di campo in serie trasporta tutta la corrente di carico, è progettato con relativamente poche spire di filo spesso. La resistenza elettrica dell'avvolgimento di campo in serie è quindi molto bassa (circa 0,5Ω).
Qui:
Rsc = Resistenza dell'avvolgimento in serie
Isc = Corrente che fluisce attraverso l'avvolgimento di campo in serie
Ra = Resistenza dell'armatura
Ia = Corrente dell'armatura
IL = Corrente di carico
V = Tensione terminale
Eg = FEM generata
Generatore DC a compensazione lunga in derivazione
I generatori DC a compensazione lunga in derivazione sono generatori in cui l'avvolgimento di campo in derivazione è in parallelo sia con l'avvolgimento di campo in serie che con l'avvolgimento dell'armatura, come mostrato nella figura seguente.
Dinamiche dei generatori a compensazione
In questi generatori, il campo in derivazione predominante è supportato dal campo in serie, portando a ciò che è noto come configurazione a compensazione cumulativa.
D'altra parte, se il campo in serie si oppone al campo in derivazione, il generatore è detto a compensazione differenziale.
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