Šta su samobuđeni DC generatori

Šta su samouzbudljivi DC generatori?

Samouzbudljivi DC generator

Savremeni DC generator sa uzbuđujućim cevom je samouzbudljiv generator koji počinje sa inicijalnim tokom u uzbuđujućoj cevi. Kada se generator isključi, generiše se mala magnetna sila u željeznom rotoru, što indukuje elektromotornu snagu u armaturi i stoga generiše tok u poljima obмотања. Na početku, slab magnetno polje proizvodi mali tok u cevi, ali kako bi se održao samouzbud, dodatni magnetni fluks povećava elektromotornu snagu u rotoru, tako da se napon stalno povećava dok mašina nije potpuno opterećena.

Mehanizam rada

U željezu rotora zadržana je mala količina magnetizma. Ovo ostatak magnetnog polja u glavnom polu indukuje elektromotornu snagu u stator cevi, što generiše inicijalni tok u polju obмотања.

Mali tok koji teče kroz cev jača magnetno polje. Kao rezultat, izlazni napon i tok polja se povećavaju. Ovaj ciklus nastavlja dok elektromotorna snaga u armaturi ne premaši pad napona na oba kraja uzbuđujućeg obмотања. Međutim, nakon dostizanja određene razine, polje postaje zasićeno, pri čemu se postiže električna ravnoteža, elektromotorna snaga armature više ne raste, a tok ne raste. Otpor uzbuđujućeg obмотања ima određenu fiksnu vrednost, pri kojoj se može realizovati samouzbud. Vrednost otpora može varirati u skladu sa električkim parametrima generatora.

Tipovi DC generatora

DC generatori su uglavnom podijeljeni na serije obмотања, paralelne obмотање i kombinovane obмотање, svaki tip ima različitu raspodelu cevi i karakteristike regulacije napona.

Generatori sa serijskim obмотањем

U generatorima sa serijskim obмотањем, polje i armatura su spojeni u seriju, omogućavajući tok kroz vanjski krug i obмотање. Polje cev ima niski otpor i sastoji se od nekoliko vrsta debljih žica, što povećava tok kroz obмотање kako se otpor opterećenja smanji.

Kao rezultat, magnetno polje i izlazni napon se povećavaju u krugu. U ovakvim generatorima, izlazni napon varira direktno u odnosu na tok opterećenja, što nije potrebno za većinu primena. Zbog toga, takvi tipovi generatora rijetko se koriste.

Generatori sa šunt obмотањем

U generatorima sa šunt obмотањем, polje obмотање je spojeno paralelno s armaturom, održavajući konstantan napon preko kruga. Polje obмотање ima mnogo vrstica da bi se dostigao visoki otpor, ograničavajući tok koji prolazi kroz njega i usmeravajući ostatak na opterećenje.

U generatorima sa šunt obмотањем, budući da su spojeni paralelno, tok u paralelnim grane je nezavisan. Stoga, izlazni napon gotovo konstantan i ako se menja, onda se menja obrnuto u odnosu na tok opterećenja. To je zbog pada napona kao što se otpor armature povećava. 

Generator sa kombinovanim obмотањем

Kombinovani generator je naprednija verzija generatora sa serijskim obмотањем i generatora sa šunt obмотањем. Principe rada generatora je kombinacija dva tipa, kako bi premošćio nedostatke oba. On ima oba tipa obмотања; serijsko polje i šunt polje obмотање. Na osnovu njihovog spoja, kombinovani generatori su dva tipa - generator sa kratkim šunt spojem i generator sa dugim šunt spojem.

 Generator sa dugim šunt spojem

Ovdje je šunt polje obмотање spojeno paralelno samo s armaturom, kao što je prikazano na slici. Serijsko obмотање je zatim spojeno u seriju.

 Generator sa kratkim šunt spojem

Ovdje je šunt polje obмотање spojeno paralelno samo s armaturom, kao što je prikazano na slici. Serijsko obмотање je zatim spojeno u seriju.

Prednosti kombinovanih DC generatora

U kombinovanim generatorima, napon armature automatski opada kada se poveća tok opterećenja, zbog čega se smanjuje magnetno polje proizvedeno šunt obмотањем. Ali isto povećanje toka opterećenja koje teče kroz serijsko obмотање dovodi do povećanja magnetnog polja. Tako se smanjenje magnetnog polja u šunt polju kompenzira povećanjem magnetnog polja u serijskom polju. Na taj način, izlazni napon ostaje konstantan, kao što je prikazano na slici.

 Komutativni i diferencijalni kombinovani DC generatori

Budući da kombinovani generator ima oba polja - šunt polje i serijsko polje, njihova kombinacija pravi veliku razliku. Kada serijsko polje podrži šunt polje, njihov uticaj je veći i kaže se da je komutativno kombinovano obмотање. S druge strane, ako serijsko polje suprotstavlja šunt polju, njihov uticaj je manji i kaže se da je diferencijalni kombinovani generator.