Corba de magnetització del generador de corrent contínua
Corba de magnetització del generador CC
Aprenentatges clau:
Definició de la corba de magnetització: La corba de magnetització d'una màquina CC mostra la relació entre la corrent de camp i el voltatge terminal de l'armadura en circuit obert.
Importància: La corba de magnetització indica la saturació del circuit magnètic, crucial per entendre l'eficiència del generador.
Punt de saturació: Aquest punt, també conegut com a genoll de la corba, mostra on els augmentos addicionals de la corrent de camp produeixen increments mínims en el flux.
Alineació molecular: A mesura que la corrent de camp augmenta, les molècules magnètiques s'alineen, augmentant el flux i el voltatge generat fins a la saturació.
Magnetisme residual: Fins i tot quan la corrent és zero, queda una certa quantitat de magnetisme al nucli del generador, influent en la corba de magnetització.
La corba de magnetització d'un generador CC és aquella que dóna la relació entre la corrent de camp i el voltatge terminal de l'armadura en circuit obert.
Quan el generador CC es fa funcionar amb un motor principal, es genera un fem indueït a l'armadura. El fem generat a l'armadura es dóna per l'expressió
és constant per a una màquina donada. Es reemplaça per K en aquesta equació.
Aquí,
φ és el flux per pols,
P és el nombre de pols,
N és el nombre de revolucions fetes per l'armadura per minut,
Z és el nombre de conductors de l'armadura,
A és el nombre de camins paral·lels.
Ara, a partir de l'equació, podem veure clarament que el fem generat és directament proporcional al producte del flux per pols i la velocitat de l'armadura.
Si la velocitat és constant, llavors el fem generat és directament proporcional al flux per pols.
A mesura que la corrent d'excitació o corrent de camp (If) augmenta, el flux i el fem generat també augmenten.
Si traçem el voltatge generat a l'eix Y i la corrent de camp a l'eix X, la corba de magnetització serà com es mostra a la figura següent.
La corba de magnetització d'un generador CC és important perquè mostra la saturació del circuit magnètic. Aquesta corba també és coneguda com a corba de saturació.
Segons la teoria molecular del magnetisme, les molècules d'un material magnètic, que no està magnetitzat, no estan disposades o alineades en un ordre definit. Quan passa corrent a través del material magnètic, les seves molècules es col·loquen en un ordre definit. Fins a un cert valor de corrent de camp, el màxim de molècules estan alineades. En aquesta etapa, el flux establert en el pol augmenta directament amb la corrent de camp i el voltatge generat també augmenta. Aquí, en aquesta corba, el punt B al punt C mostra aquest fenomen i aquesta part de la corba de magnetització és gairebé una línia recta. Per sobre d'un cert punt (punt C en aquesta corba), les molècules no magnetitzades es fan molt menys i es fa molt difícil augmentar més el flux del pol. Aquest punt s'anomena punt de saturació. El punt C també és conegut com el genoll de la corba de magnetització. Un petit increment en el magnetisme requereix una corrent de camp molt gran per sobre del punt de saturació. És per això que la part superior de la corba (punt C al punt D) es doblega com es mostra a la figura.
La corba de magnetització d'un generador CC no comença des de zero inicialment. Comença amb un valor de voltatge generat degut al magnetisme residual.
Magnetisme residual
En materials ferromagnètics, la potència magnètica i el voltatge generat augmenten quan circula corrent a través de les bobines. Quan la corrent es redueix a zero, queda una certa quantitat de potència magnètica al nucli de la bobina, coneguda com a magnetisme residual. El nucli d'una màquina CC està fet de material ferromagnètic.
