Typy stejnosměrných generátorů

Typy stejnosměrných generátorů

• Stejnosměrné generátory s trvalými magnety – pole jsou vzrušovány trvalými magnety

• Stejnosměrné generátory s externím vzrušením – pole jsou vzrušovány nějakým externím zdrojem

• Stejnosměrné generátory s vlastním vzrušením – pole jsou vzrušovány samotným generátorem

Generátor s vlastním vzrušením

Stejnosměrný generátor s vlastním vzrušením používá svůj vlastní výstup k napájení svých cívek pole, které mohou být uspořádány jako sériově, paralelně nebo smíšeně.

Tři typy stejnosměrných generátorů s vlastním vzrušením jsou:

• Sériově spojené generátory

• Paralelně spojené generátory

• Smíšeně spojené generátory

Stejnosměrný generátor s trvalými magnety 

Když se tok v magnetickém obvodu vytváří pomocí trvalých magnetů, pak se jedná o stejnosměrný generátor s trvalými magnety.

Skládá se z armatury a jednoho nebo více trvalých magnetů umístěných kolem armatury. Tento typ stejnosměrného generátoru nevytváří mnoho energie. Proto se v průmyslových aplikacích vyskytují zřídka. Obvykle se používají v malých aplikacích – například jako dynamo na motocyklech.

Stejnosměrný generátor s externím vzrušením

Jsou to generátory, jejichž magnety pole jsou napájeny nějakým externím DC zdrojem, jako je baterie.

Circuit diagram of separately excited DC generator is shown in the figure below. The symbols below are:

Ia = Armaturový proud

IL = Proud zatížení

V = Terminální napětí

Eg = Vygenerované EMF (Elektromagnetická síla)

Stejnosměrné generátory s vlastním vzrušením

Stejnosměrné generátory s vlastním vzrušením: Tyto generátory napájejí své vlastní magnety pole pomocí proudu, který vygenerují. Cívky pole v těchto strojích jsou přímo spojeny s armaturou.

Díky reziduálnímu magnetismu je v pólech vždy přítomný nějaký tok. Když je armatura otáčena, je vyvoláno nějaké EMF. Tedy je vyprodukovaný nějaký indukovaný proud. Tento malý proud protéká cívkami pole i zatížením, čímž posiluje tok v pólech.

Jelikož se tok v pólech posiluje, vytváří se více armaturové EMF, což způsobuje další zvýšení proudu v poli. Toto zvýšené pole proudu dále zvyšuje armaturové EMF, a tento kumulativní jev pokračuje, dokud vzrušení nedosáhne nominální hodnoty.

Podle polohy civek pole lze stejnosměrné generátory s vlastním vzrušením rozdělit na:

• Sériově spojené generátory

• Paralelně spojené generátory

• Smíšeně spojené generátory

Sériově spojený generátor

V této konfiguraci jsou cívky pole spojeny sériově s armaturou, což zlepšuje tok elektřiny v celém generátoru.

Celý proud protéká cívkami pole i zatížením. Jelikož sériová cívka pole nese plný proud zatížení, je navržena s relativně málo otáčkami tlusté dráty. Elektrický odpor sériové cívky pole je tedy velmi nízký (asi 0,5Ω).

Zde:

Rsc = Odpor sériové cívky

Isc = Proud protékající sériovou cívkou pole

Ra = Odpor armatury

Ia = Armaturový proud

IL = Proud zatížení

V = Terminální napětí

Eg = Vygenerované EMF

Dlouhý paralelní smíšeně spojený stejnosměrný generátor

Dlouhý paralelní smíšeně spojený stejnosměrný generátor je generátor, kde cívka paralelního pole je paralelně s cívkou sériového pole a armaturou, jak je znázorněno na následujícím obrázku.

Dynamika smíšeně spojených generátorů

 V těchto generátorech je hlavní paralelní pole podporováno sériovým polem, což vede k tomu, co se nazývá kumulativní smíšená konfigurace.

 Naopak, pokud sériové pole oponuje paralelnímu poli, říká se, že je generátor diferenciálně smíšeně spojený.