स्व-उत्तेजित डीसी जनरेटर क्या हैं?

स्व-उत्तेजित डीसी जनरेटर क्या हैं?

स्व-उत्तेजित डीसी जनरेटर

एक आधुनिक डीसी जनरेटर जिसमें उत्तेजन गुच्छा होता है, एक स्व-उत्तेजित जनरेटर होता है, जो उत्तेजन गुच्छे में प्रारंभिक धारा के साथ शुरू होता है। जब जनरेटर बंद होता है, तो रोटर लोहे में एक छोटी चुंबकीय शक्ति उत्पन्न होती है, जो आर्मेचर में विद्युत वाहक शक्ति उत्पन्न करती है और इसलिए क्षेत्र वाइंडिंग में एक धारा उत्पन्न होती है। प्रारंभ में, कमजोर चुंबकीय क्षेत्र गुच्छे में एक छोटी धारा उत्पन्न करता है, लेकिन स्व-उत्तेजन को बनाए रखने के लिए, अतिरिक्त चुंबकीय फ्लक्स रोटर में विद्युत वाहक शक्ति बढ़ाता है, इसलिए वोल्टेज निरंतर बढ़ता रहता है जब तक मशीन पूरी तरह से लोड नहीं हो जाती।

कार्यप्रणाली

रोटर लोहे में थोड़ी मात्रा में चुंबकत्व बना रहता है। इस प्राथमिक ध्रुव में अवशिष्ट चुंबकीय क्षेत्र स्टेटर गुच्छे में विद्युत वाहक शक्ति उत्पन्न करता है, जो क्षेत्र वाइंडिंग में एक प्रारंभिक धारा उत्पन्न करता है।

गुच्छे में बहने वाली छोटी धारा चुंबकीय क्षेत्र को बढ़ाती है। इस परिणामस्वरूप, वोल्टेज आउटपुट और क्षेत्र धारा बढ़ती है। यह चक्र तब तक जारी रहता है जब तक आर्मेचर में विद्युत वाहक शक्ति उत्तेजन वाइंडिंग के दोनों सिरों पर वोल्टेज गिरावट से अधिक नहीं हो जाती। हालांकि, एक निश्चित स्तर तक पहुंचने के बाद, क्षेत्र ध्रुव संतुलित हो जाता है, जिस पर विद्युत संतुलन प्राप्त होता है, आर्मेचर विद्युत वाहक शक्ति अब बढ़ती नहीं है, और धारा भी नहीं बढ़ती। उत्तेजन वाइंडिंग का प्रतिरोध एक निश्चित मान होता है, जिस पर स्व-उत्तेजन संभव होता है। यह प्रतिरोध मान जनरेटर के विद्युत पैरामीटरों के अनुसार भिन्न हो सकता है।

डीसी जनरेटर का प्रकार

डीसी जनरेटर मुख्य रूप से श्रृंखला गुच्छा, समानांतर गुच्छा और मिश्रित गुच्छा में विभाजित होते हैं, प्रत्येक गुच्छा में विभिन्न गुच्छा व्यवस्था और वोल्टेज नियंत्रण विशेषताएं होती हैं।

श्रृंखला गुच्छा जनरेटर

श्रृंखला गुच्छा जनरेटर में, क्षेत्र और आर्मेचर गुच्छा श्रृंखला में जोड़े जाते हैं, जिससे धारा बाहरी सर्किट और गुच्छों में बह सकती है। क्षेत्र गुच्छा का प्रतिरोध कम होता है और थोड़े घुमावदार तांबे के तार से बना होता है, जो लोड प्रतिरोध कम होने पर धारा बहाव बढ़ाता है।

इस परिणामस्वरूप, चुंबकीय क्षेत्र और आउटपुट वोल्टेज सर्किट में बढ़ता है। ऐसे प्रकार के जनरेटर में, आउटपुट वोल्टेज लोड धारा के साथ सीधे बढ़ता है, जो अधिकांश अनुप्रयोगों में आवश्यक नहीं होता। इस कारण, ऐसे प्रकार के जनरेटर बहुत कम उपयोग किए जाते हैं।

समानांतर गुच्छा डीसी जनरेटर

समानांतर गुच्छा जनरेटर में, क्षेत्र गुच्छा आर्मेचर के समानांतर जोड़ा जाता है, जिससे सर्किट में एकसमान वोल्टेज बना रहता है। क्षेत्र गुच्छा में बहुत सारे घुमाव होते हैं ताकि उच्च प्रतिरोध प्राप्त किया जा सके, जो इसके माध्यम से गुजरने वाली धारा को सीमित करता है और शेष धारा को लोड की ओर ले जाता है।

समानांतर गुच्छा जनरेटर में, क्योंकि वे समानांतर जोड़े गए होते हैं, समानांतर शाखाओं में धारा एक दूसरे से स्वतंत्र होती है। इसलिए, आउटपुट वोल्टेज लगभग स्थिर रहता है और यदि यह बदलता है तो यह लोड धारा के साथ विपरीत रूप से बदलता है। यह आर्मेचर प्रतिरोध बढ़ने के कारण वोल्टेज गिरावट के कारण होता है। 

संयुक्त गुच्छा जनरेटर

मिश्रित गुच्छा जनरेटर श्रृंखला गुच्छा जनरेटर और समानांतर गुच्छा जनरेटर का उन्नत संस्करण है। जनरेटर का कार्य दो प्रकार का संयोजन है ताकि दोनों की दोषों से बचा जा सके। इसमें दोनों प्रकार के गुच्छे होते हैं; श्रृंखला क्षेत्र और समानांतर क्षेत्र गुच्छा। उनके जोड़ के आधार पर, मिश्रित गुच्छा जनरेटर दो प्रकार के होते हैं- छोटा समानांतर मिश्रित जनरेटर और लंबा समानांतर मिश्रित जनरेटर।

 लंबा समानांतर मिश्रित जनरेटर

यहाँ समानांतर क्षेत्र गुच्छा केवल आर्मेचर के समानांतर जोड़ा जाता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। फिर श्रृंखला गुच्छा श्रृंखला में जोड़ा जाता है।

 छोटा समानांतर मिश्रित जनरेटर

यहाँ समानांतर क्षेत्र गुच्छा केवल आर्मेचर के समानांतर जोड़ा जाता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। फिर श्रृंखला गुच्छा श्रृंखला में जोड़ा जाता है।

मिश्रित डीसी जनरेटर के लाभ

मिश्रित जनरेटर में, जब लोड धारा बढ़ती है, तो आर्मेचर वोल्टेज स्वतः घटता है, जिसके कारण समानांतर गुच्छा द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र घटता है। लेकिन लोड धारा की वृद्धि श्रृंखला गुच्छे में बहने पर चुंबकीय क्षेत्र में वृद्धि होती है। इस प्रकार, समानांतर क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र की कमी श्रृंखला क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र की वृद्धि से संतुलित हो जाती है। इस प्रकार, आउटपुट वोल्टेज निरंतर रहता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

 सहयोगी और विभेदी मिश्रित डीसी जनरेटर

मिश्रित गुच्छा जनरेटर में दोनों क्षेत्र - समानांतर क्षेत्र और श्रृंखला क्षेत्र - होते हैं, उनका संयोजन बहुत अंतर बनाता है। जब श्रृंखला क्षेत्र समानांतर क्षेत्र को सहायता देता है, तो उनका प्रभाव अधिक होता है और इसे सहयोगी मिश्रित गुच्छा कहा जाता है। दूसरी ओर, यदि श्रृंखला क्षेत्र समानांतर क्षेत्र का विरोध करता है, तो उनका प्रभाव कम होता है और इसे विभेदी मिश्रित जनरेटर कहा जाता है।