Tipus de generadors de corrent contínua
Tipus de generadors DC
Generadors DC amb magnets permanents – Bobines de camp excitades per magnets permanents
Generadors DC excita separadament – Bobines de camp excitades per una font externa
Generadors DC autoexcitats – Bobines de camp excitades pel propi generador
Generador autoexcitat
Un generador DC autoexcitat utilitza la seva pròpia sortida per alimentar les seves bobines de camp, que poden estar disposades en sèrie, shunt o composta.
Els tres tipus de generadors DC autoexcitats són:
Generadors de bobina en sèrie
Generadors de bobina en shunt
Generadors de bobina composta
Generador DC amb magnets permanents
Quan el flux en el circuit magnètic es crea mitjançant l'ús de magnets permanents, es coneix com a generador DC amb magnets permanents.
Consta d'un armatur i un o diversos magnets permanents situats al voltant de l'armatur. Aquest tipus de generador DC no genera gaire potència. Per això, rarament es troben en aplicacions industrials. Normalment es fan servir en aplicacions petites, com els dinamos de motocicletes.
Generador DC excita separatament
Són els generadors en els quals els electroímans de camp són energitzats per alguna font DC externa, com una bateria.
Es mostra un diagrama de circuit d'un generador DC excita separatament a la figura següent. Els símbols són:
Ia = Corrent d'armatur
IL = Corrent de càrrega
V = Voltatge terminal
Eg = FME (Força electromagnètica) generada
Generadors DC autoexcitats
Generadors DC autoexcitats: Aquests generadors energitzen els seus propis electroímans de camp utilitzant la corrent que generen. Les bobines de camp en aquestes màquines estan connectades directament a l'armatur.
Degut al magnetisme residual, sempre hi ha algun flux present en els pols. Quan l'armatur es rota, s'indueix alguna FME. Per tant, es produeix una petita corrent induïda. Aquesta petita corrent flueix a través de la bobina de camp, així com a la càrrega, reforçant així el flux del pol.
Com el flux del pol es reforta, produeix més FME d'armatur, el que provoca un increment addicional de la corrent a través del camp. Aquesta corrent de camp incrementada augmenta encara més la FME d'armatur, i aquest fenomen acumulatiu continua fins que l'excitació arriba al valor nominal.
Segons la posició de les bobines de camp, els generadors DC autoexcitats es poden classificar com:
Generadors de bobina en sèrie
Generadors de bobina en shunt
Generadors de bobina composta
Generador de bobina en sèrie
En aquesta configuració, les bobines de camp estan connectades en sèrie amb els conductors d'armatur, augmentant el flux d'electricitat a través del generador.
Tota la corrent flueix a través de les bobines de camp, així com de la càrrega. Com que la bobina de camp en sèrie porta la corrent total de càrrega, es dissenya amb relativament poques voltes de fil gruixut. La resistència elèctrica de la bobina de camp en sèrie és, per tant, molt baixa (gairebé 0,5Ω).
Aquí:
Rsc = Resistència de la bobina en sèrie
Isc = Corrent que flueix a través de la bobina de camp en sèrie
Ra = Resistència d'armatur
Ia = Corrent d'armatur
IL = Corrent de càrrega
V = Voltatge terminal
Eg = FME generada
Generador DC de bobina composta llarga en shunt
Els generadors DC de bobina composta llarga en shunt són generadors en els quals la bobina de camp en shunt està en paral·lel amb la bobina de camp en sèrie i la bobina d'armatur, tal com es mostra a la figura següent.
Dinàmica de bobina composta
En aquests generadors, el camp en shunt predominant es veu suportat pel camp en sèrie, donant lloc a la que es coneix com a configuració composta cumulativa.
Per contra, si el camp en sèrie s'oposa al camp en shunt, es diu que el generador està diferencialment compost.
