Suoran generaattorin magnetisaatiokäyrä

DC-koneen magnetisaatiokäyrä

Tärkeät oppimiset:

Magnetisaatiokäyrän määritelmä: DC-koneen magnetisaatiokäyrä osoittaa suhteen välillä kenttävirta ja armatuurin terminaalijännite avoimessa piirissä.

Tärkeys: Magnetisaatiokäyrä ilmaisee magneettisen piirin tukkeutumisen, mikä on olennaista ymmärtääkseen generaattorin tehokkuutta.

Tukkeutumispiste: Tämä piste, jota myös kutsutaan käyrän polvina, osoittaa, missä kenttävirran lisääminen tuottaa vain vähäisiä fluxin lisäyksiä.

Molekyylivertailu: Kun kenttävirta kasvaa, magneettiset molekyylit asettuvat linjaan, lisäämällä fluxia ja tuotettua jännitteitä kunnes tulee tukkeutumaan.

Jäävä magneettisuus: Jopa kun virta on nolla, generaatiorin ytimessä jää jäljelle jotain magneettisuutta, vaikuttamalla magnetisaatiokäyrään.

DC-generaattori on se käyrä, joka antaa suhteen kenttävirran ja armatuurin terminaalijännitteen välillä avoimessa piirissä.

Kun DC-generaattoria ajetaan primäärimoottorilla, armatuurissa aiheutuu emf. Generoitu emf armatuurissa on annettu lausekkeella

on vakio tietylle koneelle. Se korvataan tässä yhtälössä K:lla.

Tässä,

φ on fluxi per navan,

P on navojen lukumäärä,

N on armatuurin pyöriämisnopeus minuutissa,

Z on armatuurin johtajien lukumäärä,

A on rinnakkaisten polkujen lukumäärä.

Nyt yhtälöstä voimme selvästi nähdä, että generoitu emf on suoraan verrannollinen navan fluxin ja armatuurin nopeuden tulon kanssa.

Jos nopeus on vakio, generoitu emf on suoraan verrannollinen navan fluxin kanssa.

Kun virrannut (If) kasvaa, fluxi ja generoitu emf myös kasvavat.

Jos piirroimme generoidun jännitteen Y-akselille ja kenttävirran X-akselille, magnetisaatiokäyrä näyttää kuvan mukaista.

DC-generaattorin magnetisaatiokäyrä on tärkeä, koska se osoittaa magneettisen piirin tukkeutumisen. Tätä käyrää kutsutaan myös tukkeutumiskäyräksi.

Magneettisuuden molekyyliteorian mukaan ei-magneetoitetun magneettisen materiaalin molekyylit eivät ole asetettuja tai linjattuja tiettyyn järjestykseen. Kun virta kulkee magneettisessa materiaalissa, sen molekyylit asettuvat tiettyyn järjestykseen. Tietylle kenttävirran arvolle maksimi määrä molekyylejä on asetettu. Tässä vaiheessa poleissa muodostunut flux kasvaa suoraan kenttävirran kanssa ja generoitu jännite kasvaa myös. Tässä käyrässä piste B pisteeseen C näytetään tämä ilmiö, ja tämä osa magnetisaatiokäyrästä on melkein suora viiva. Tietyltä pisteeltä (piste C tässä käyrässä) ei-magneetoitetut molekyylit ovat hyvin harvat, ja on hyvin vaikea lisätä enempää fluxia napapihkiin. Tätä pistettä kutsutaan tukkeutumispisteeksi. Piste C tunnetaan myös käyrän polvena. Pieni magneettisuuden lisäys vaatii hyvin suuren kenttävirran tukkeutumispisteen yläpuolella. Siksi käyrän yläosa (piste C pisteeseen D) taipuu kuvan mukaan.

DC-generaattorin magnetisaatiokäyrä ei ala nollasta. Se alkaa jännitteen arvosta, joka johtuu jäävästä magneettisuudesta.

Jäävä magneettisuus

Ferro-magneettisissa materiaaleissa magneettinen voima ja generoitu jännite kasvavat, kun virta kulkee kymppeissä. Kun virta vähenee nollaan, jossakin magneettista voimaa jää kympin ytimeen, jota kutsutaan jäävän magneettisuuden. DC-koneen ydin on tehty ferro-magneettisesta materiaalista.