Krzywe wydajności generatorów DC

Definicja krzywych charakterystycznych

Krzywe charakterystyczne generatora prądu stałego to wykresy pokazujące, jak napięcie wyjściowe zmienia się wraz z obciążeniem od stanu bez obciążenia do pełnego obciążenia. Są one również znane jako krzywe charakterystyczne. Pomagają nam zrozumieć regulację napięcia różnych typów generatorów prądu stałego. Lepsza wydajność jest oznaczona przez niższą regulację napięcia.

Generator prądu stałego z osobnym pobudzeniem

Pomimo że ten typ generatorów prądu stałego rzadko jest używany ze względu na koszty związane z osobnym pobudzeniem, ich wydajność jest całkiem zadowalająca. W generatorach prądu stałego z osobnym pobudzeniem, napięcie końcowe wzrasta, gdy obciążenie rośnie i zaczyna przepływać prąd obciążeniowy.

Następuje lekki spadek napięcia końcowego z powodu reakcji armatury i spadku IR, ale te spadki można eliminować poprzez zwiększenie pobudzenia pola, co pozwala uzyskać stałe napięcie końcowe. Na poniższym wykresie, krzywa AB pokazuje tę charakterystykę.

Generator prądu stałego z podłączeniem szeregowym

W generatorach prądu stałego z podłączeniem szeregowym, napięcie końcowe w stanie bez obciążenia wynosi zero, ponieważ żaden prąd nie płynie przez cewkę pola. Gdy obciążenie rośnie, napięcie wyjściowe wzrasta. Napięcie końcowe zmienia się znacząco przy małych zmianach prądu obciążeniowego. Z powodu reakcji armatury i oporowego spadku napięcia w cewce armatury, napięcie wyjściowe jest niższe niż wygenerowane napięcie.

Generator prądu stałego z podłączeniem równoległym

W generatorach prądu stałego z podłączeniem równoległym, zawsze występuje pewne napięcie w stanie bez obciążenia ze względu na cewkę pola równoległą. Gdy obciążenie rośnie, napięcie końcowe szybko spada z powodu silnej demagnetyzującej reakcji armatury i oporowego spadku napięcia. Ten drastyczny spadek napięcia końcowego prowadzi do zmniejszenia prądu obciążeniowego, co skutkuje słabą wydajnością tego typu generatorów.

Generator prądu stałego z podłączeniem złożonym

W stanie bez obciążenia, krzywa charakterystyczna tego typu generatora prądu stałego jest taka sama jak u generatorów z cewką pola równoległą, ponieważ w stanie bez obciążenia, nie ma prądu w cewce pola szeregowej. Gdy obciążenie rośnie, napięcie końcowe spada z powodu generatora prądu stałego z podłączeniem równoległym, ale wzrost napięcia w generatorze prądu stałego z podłączeniem szeregowym kompensuje spadek napięcia. Dlatego napięcie końcowe pozostaje stałe. Napięcie końcowe można również zwiększyć lub zmniejszyć, kontrolując amperobroty cewki pola szeregowej. Na poniższym wykresie, krzywa FG pokazuje tę charakterystykę.