Apakah Pembangkit DC Bergesekan Sendiri?

Apakah Generator DC Berexcitasi Sendiri?

Generator DC berexcitasi sendiri

Generator DC moden dengan kumparan excitasi adalah generator berexcitasi sendiri, yang bermula dengan arus awal dalam kumparan excitasi. Apabila generator dimatikan, satu daya magnet kecil dihasilkan dalam besi rotor, yang menginduksi satu daya elektromotif dalam armatur dan seterusnya menghasilkan arus dalam kumparan medan. Pada mulanya, medan magnet lemah menghasilkan arus kecil dalam kumparan, tetapi untuk mengekalkan self-excitation, fluks magnet tambahan meningkatkan daya elektromotif dalam rotor, jadi voltan terus meningkat sehingga mesin sepenuhnya dimuatkan.

Mekanisme operasi

Sedikit magnetisme dipertahankan dalam besi rotor. Medan magnet sisa ini dalam pole utama menginduksi satu daya elektromotif dalam kumparan stator, yang menghasilkan arus awal dalam kumparan medan.

Arus kecil yang mengalir melalui kumparan memperkuat medan magnet. Akibatnya, output voltan dan arus medan meningkat. Siklus ini berterusan sehingga daya elektromotif dalam armatur melebihi penurunan voltan pada kedua-dua hujung kumparan excitasi. Walau bagaimanapun, selepas mencapai tahap tertentu, pole medan menjadi tepu, di mana titik keseimbangan elektrik dicapai, daya elektromotif armatur tidak lagi meningkat, dan arus tidak bertambah. Rintangan kumparan excitasi mempunyai nilai tertentu, di mana self-excitation boleh direalisasikan. Nilai rintangan ini mungkin berbeza mengikut parameter elektrik generator.

Jenis generator DC

Generator DC secara utama dibahagikan kepada kumparan siri, kumparan selari, dan kumparan campuran, setiap kumparan mempunyai susunan kumparan dan ciri pengaturan voltan yang berbeza.

Generator Kumparan Siri

Dalam generator kumparan siri, kumparan medan dan armatur disambungkan secara siri, membolehkan arus mengalir melalui litar luar dan kumparan. Kumparan medan mempunyai rintangan rendah dan terdiri daripada beberapa putaran dawai tebal, yang meningkatkan aliran arus apabila rintangan beban berkurang.

Akibatnya, medan magnet dan voltan output meningkat dalam litar. Dalam jenis generator ini, voltan output berubah secara langsung berkaitan dengan arus beban, yang tidak diperlukan dalam kebanyakan aplikasi. Oleh itu, jenis-jenis generator jarang digunakan.

Generator DC Kumparan Selari

Dalam generator kumparan selari, kumparan medan disambungkan secara selari dengan armatur, mengekalkan voltan seragam di seluruh litar. Kumparan medan mempunyai banyak putaran untuk mencapai rintangan tinggi, membatasi arus yang melaluinya dan mengarahkan baki arus ke beban.

Dalam generator kumparan selari, kerana mereka disambungkan secara selari, arus dalam cabang-cabang selari adalah bebas antara satu sama lain. Oleh itu, voltan output hampir konstan dan jika ia berubah, ia berubah secara songsang berkaitan dengan arus beban. Ini disebabkan oleh penurunan voltan apabila rintangan armatur meningkat. 

Generator Kumparan Campuran

Generator kumparan campuran adalah versi lanjutan dari generator kumparan siri dan generator kumparan selari. Prinsip kerja generator adalah kombinasi dua jenis supaya ia dapat mengatasi kelemahan kedua-duanya. Ia mempunyai kedua-dua jenis kumparan; kumparan medan siri dan kumparan medan selari. Berdasarkan sambungan mereka, generator kumparan campuran terbahagi kepada dua jenis- generator kumparan campuran sambungan pendek dan generator kumparan campuran sambungan panjang.

 Generator Kumparan Campuran Sambungan Panjang

Di sini, kumparan medan selari disambungkan secara selari hanya dengan armatur seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Kumparan siri kemudian disambungkan secara siri.

 Generator Kumparan Campuran Sambungan Pendek

Di sini, kumparan medan selari disambungkan secara selari hanya dengan armatur seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Kumparan siri kemudian disambungkan secara siri.

Kelebihan Generator DC Kumparan Campuran

Dalam generator kumparan campuran, voltan armatur menurun secara automatik apabila arus beban meningkat, disebabkan medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan selari menurun. Tetapi peningkatan yang sama dalam arus beban yang mengalir melalui kumparan siri menyebabkan peningkatan dalam medan magnet. Jadi, penurunan medan magnet dalam kumparan selari dikompensasi oleh peningkatan medan magnet dalam kumparan siri. Dengan cara ini, voltan output kekal konstan seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

 Generator DC Kumparan Campuran Komutatif dan Diferensial

Sebagai generator kumparan campuran mempunyai kedua-dua medan-medan selari dan siri, kombinasi mereka membuat perbezaan yang besar. Apabila medan siri membantu medan selari, impaknya lebih besar dan ia disebut sebagai generator kumparan campuran komutatif. Di pihak lain, jika medan siri menentang medan selari, maka impaknya kurang dan ia disebut sebagai generator kumparan campuran diferensial.