स्व-उत्तेजित डीसी जनरेटर क्या हैं?

स्व-प्रेरित डीसी जनरेटर क्या हैं?

स्व-प्रेरित डीसी जनरेटर

एक आधुनिक डीसी जनरेटर जिसमें प्रेरण तार मौजूद होता है, एक स्व-प्रेरित जनरेटर होता है, जो प्रेरण तार में प्रारंभिक धारा के साथ शुरू होता है। जब जनरेटर बंद हो जाता है, तो रोटर लोहे में एक छोटी चुंबकीय शक्ति उत्पन्न होती है, जो आर्मेचर में विद्युत वाहक बल उत्पन्न करती है और इसलिए फील्ड वाइंडिंग में एक धारा उत्पन्न होती है। प्रारंभ में, कमजोर चुंबकीय क्षेत्र तार में एक छोटी धारा उत्पन्न करता है, लेकिन स्व-प्रेरण को बनाए रखने के लिए, अतिरिक्त चुंबकीय प्रवाह रोटर में विद्युत वाहक बल को बढ़ाता है, इसलिए वोल्टेज लगातार बढ़ता रहता है जब तक मशीन पूरी तरह से लोड नहीं हो जाती।

कार्य प्रक्रिया

रोटर लोहे में थोड़ी मात्रा में चुंबकत्व बना रहता है। मुख्य ध्रुव में यह अवशिष्ट चुंबकीय क्षेत्र स्टेटर तार में विद्युत वाहक बल उत्पन्न करता है, जो फील्ड वाइंडिंग में एक प्रारंभिक धारा उत्पन्न करता है।

तार से गुजरने वाली छोटी धारा चुंबकीय क्षेत्र को बढ़ाती है। इस परिणामस्वरूप, वोल्टेज आउटपुट और फील्ड धारा बढ़ती है। यह चक्र तब तक जारी रहता है जब तक आर्मेचर में विद्युत वाहक बल प्रेरक वाइंडिंग के दोनों सिरों पर वोल्टेज गिरावट से अधिक नहीं हो जाता। हालांकि, एक निश्चित स्तर तक पहुंचने के बाद, फील्ड ध्रुव संतृप्त हो जाता है, जिस पर विद्युत संतुलन प्राप्त होता है, आर्मेचर विद्युत वाहक बल अधिक नहीं बढ़ता, और धारा नहीं बढ़ती। प्रेरण वाइंडिंग का प्रतिरोध एक निश्चित मान होता है, जिस पर स्व-प्रेरण संभव होता है। यह प्रतिरोध मान जनरेटर के विद्युत पैरामीटरों के अनुसार भिन्न हो सकता है।

डीसी जनरेटर के प्रकार

डीसी जनरेटर लगभग श्रृंखला वाइंडिंग, समानांतर वाइंडिंग और मिश्रित वाइंडिंग में विभाजित होते हैं, प्रत्येक वाइंडिंग में अलग-अलग तार व्यवस्था और वोल्टेज नियंत्रण विशेषताएं होती हैं।

श्रृंखला वाइंडिंग जनरेटर

श्रृंखला वाइंडिंग जनरेटर में, फील्ड और आर्मेचर वाइंडिंग श्रृंखला में जोड़े जाते हैं, जिससे धारा बाहरी परिपथ और वाइंडिंग दोनों में बह सकती है। फील्ड तार में कम प्रतिरोध होता है और इसमें कुछ मोटे तार के फेरे होते हैं, जो लोड प्रतिरोध कम होने पर धारा बहाव में वृद्धि करते हैं।

इस परिणामस्वरूप, परिपथ में चुंबकीय क्षेत्र और आउटपुट वोल्टेज बढ़ता है। ऐसे प्रकार के जनरेटर में, आउटपुट वोल्टेज लोड धारा के सापेक्ष सीधे बदलता है, जो अधिकांश अनुप्रयोगों में आवश्यक नहीं है। इस कारण, ऐसे प्रकार के जनरेटर बहुत कम इस्तेमाल किए जाते हैं।

समानांतर वाइंडिंग डीसी जनरेटर

समानांतर वाइंडिंग जनरेटर में, फील्ड वाइंडिंग आर्मेचर के समानांतर जोड़ा जाता है, जिससे परिपथ में लगातार वोल्टेज बना रहता है। फील्ड वाइंडिंग में बहुत सारे फेरे होते हैं जिससे उच्च प्रतिरोध प्राप्त होता है, जो इसमें गुजरने वाली धारा को सीमित करता है और शेष धारा लोड को दिशित करता है।

समानांतर वाइंडिंग जनरेटर में, क्योंकि वे समानांतर जुड़े होते हैं, समानांतर शाखाओं में धारा एक दूसरे से स्वतंत्र होती है। इसलिए, आउटपुट वोल्टेज लगभग स्थिर रहता है और अगर यह बदलता है तो लोड धारा के सापेक्ष इसका विपरीत बदलाव होता है। यह आर्मेचर प्रतिरोध में वृद्धि के कारण वोल्टेज गिरावट के कारण होता है। 

संयोजन वाइंडिंग जनरेटर

मिश्रित वाइंडिंग जनरेटर श्रृंखला वाइंडिंग जनरेटर और समानांतर वाइंडिंग जनरेटर का उन्नत संस्करण है। जनरेटर का कार्य दोनों प्रकार के संयोजन का होता है ताकि दोनों की दोषों से बचा जा सके। इसमें दोनों प्रकार की वाइंडिंग श्रृंखला फील्ड और समानांतर फील्ड वाइंडिंग होती है। उनके जोड़ने के आधार पर, मिश्रित वाइंडिंग जनरेटर दो प्रकार के होते हैं- छोटा समानांतर मिश्रित जनरेटर और लंबा समानांतर मिश्रित जनरेटर।

 लंबा समानांतर मिश्रित जनरेटर

यहाँ समानांतर फील्ड वाइंडिंग केवल आर्मेचर के समानांतर जुड़ा होता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। फिर श्रृंखला वाइंडिंग श्रृंखला में जोड़ा जाता है।

 छोटा समानांतर मिश्रित जनरेटर

यहाँ समानांतर फील्ड वाइंडिंग केवल आर्मेचर के समानांतर जुड़ा होता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। फिर श्रृंखला वाइंडिंग श्रृंखला में जोड़ा जाता है।

मिश्रित डीसी जनरेटर के लाभ

मिश्रित जनरेटर में, जब लोड धारा बढ़ती है, तो आर्मेचर वोल्टेज स्वतः घटती है, जिसके कारण समानांतर वाइंडिंग द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र घटता है। लेकिन लोड धारा में वृद्धि श्रृंखला वाइंडिंग में बहती है, जिससे चुंबकीय क्षेत्र में वृद्धि होती है। इस प्रकार, समानांतर फील्ड में चुंबकीय क्षेत्र की कमी श्रृंखला फील्ड में चुंबकीय क्षेत्र की वृद्धि से विरक्त होती है। इस प्रकार, आउटपुट वोल्टेज निरंतर रहता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

 कम्युटेटिव और डिफरेंशियल मिश्रित डीसी जनरेटर

मिश्रित वाइंडिंग जनरेटर में दोनों फील्ड-समानांतर फील्ड और श्रृंखला फील्ड मौजूद होते हैं, उनका संयोजन बहुत अंतर पैदा करता है। जब श्रृंखला फील्ड समानांतर फील्ड को सहायता प्रदान करता है, तो उनका प्रभाव अधिक होता है और इसे कम्युटेटिव मिश्रित वाइंडिंग कहा जाता है। दूसरी ओर, यदि श्रृंखला फील्ड समानांतर फील्ड को विरोध करता है, तो उनका प्रभाव कम होता है और इसे डिफरेंशियल मिश्रित जनरेटर कहा जाता है।