Soorten gelijkstroomgeneratoren
Typen van DC-generatoren
Permanente magneten DC-generatoren – Veldspoelen geëxciteerd door permanente magneten
Apart geëxciteerde DC-generatoren – Veldspoelen geëxciteerd door een externe bron
Zelfgeëxciteerde DC-generatoren – Veldspoelen geëxciteerd door de generator zelf
Zelfgeëxciteerde generator
Een zelfgeëxciteerde DC-generator gebruikt zijn eigen uitvoer om zijn veldspoelen te voeden, die in serie, parallel of gemengd kunnen worden opgesteld.
De drie types zelfgeëxciteerde DC-generatoren zijn:
Seriële gewonden generatoren
Parallelgewonden generatoren
Gemengd gewonden generatoren
Permanente magneten DC-generator
Wanneer het flux in het magnetische circuit wordt gecreëerd door middel van permanente magneten, wordt dit een permanente magneten DC-generator genoemd.
Het bestaat uit een armatuur en één of meerdere permanente magneten die rond de armatuur zijn geplaatst. Dit type DC-generator genereert niet veel vermogen. Daarom komen ze zelden voor in industriële toepassingen. Ze worden normaal gesproken gebruikt in kleine toepassingen – zoals dynamo's in motorfietsen.
Apart geëxciteerde DC-generator
Dit zijn generatoren waarvan de veldmagneten worden geëxciteerd door een externe DC-bron, zoals een accu.
Een schakeling van een apart geëxciteerde DC-generator is weergegeven in de figuur hieronder. De symbolen hieronder zijn:
Ia = Armatuurstroom
IL = Belastingsstroom
V = Terminalsnelheid
Eg = Gegenereerde elektromotorkracht (EMK)
Zelfgeëxciteerde DC-generatoren
Zelfgeëxciteerde DC-generatoren: Deze generatoren voeden hun eigen veldmagneten met de stroom die ze genereren. De veldspoelen in deze machines zijn direct verbonden met de armatuur.
Door restmagnetisme is er altijd enig flux aanwezig in de polen. Wanneer de armatuur wordt gedraaid, wordt enige EMK geïnduceerd. Hierdoor ontstaat er enige geïnduceerde stroom. Deze kleine stroom stroomt door de veldspoelen en de belasting, waardoor het poolflux versterkt wordt.
Naarmate het poolflux versterkt wordt, produceert het meer armatuur-EMK, wat leidt tot een verdere toename van de stroom door het veld. Deze toegenomen veldstroom verhoogt de armatuur-EMK nog meer, en dit cumulatieve verschijnsel gaat door totdat de excitatie de gerateerde waarde bereikt.
Volgens de positie van de veldspoelen kunnen zelfgeëxciteerde DC-generatoren worden ingedeeld als:
Seriële gewonden generatoren
Parallelgewonden generatoren
Gemengd gewonden generatoren
Seriële gewonde generator
In deze configuratie zijn de veldwindingen in serie verbonden met de armatuurleiders, waardoor de stroom door de generator wordt versterkt.
De volledige stroom stroomt door de veldspoelen en de belasting. Aangezien de serieveldwinding de volledige belastingsstroom draagt, is deze ontworpen met relatief weinig windingen van dikke draad. De elektrische weerstand van de serieveldwinding is daarom zeer laag (bijna 0,5Ω).
Hier:
Rsc = Serie-windingsweerstand
Isc = Stroom door de seriespoelen
Ra = Armatuurweerstand
Ia = Armatuurstroom
IL = Belastingsstroom
V = Terminalsnelheid
Eg = Gegenereerde EMK
Lange shunt gemengd gewonde DC-generator
Lange shunt gemengd gewonde DC-generatoren zijn generatoren waarbij de shuntveldwinding parallel is met zowel de seriespoelen als de armatuurwinding, zoals in de figuur hieronder wordt getoond.
Gemengde gewonde dynamiek
In deze generatoren wordt het overheersende shuntveld ondersteund door het seriesveld, wat resulteert in wat bekend staat als een cumulatieve gemengde configuratie.
Aan de andere kant, als het seriesveld het shuntveld tegenwerkt, wordt de generator differentieel gemengd gewond genoemd.
