Curva de magnetización do xerador DC

Curva de magnetización do xerador DC

Aprendizaxes clave:

Definición da curva de magnetización: A curva de magnetización dunha máquina DC mostra a relación entre a corrente de campo e o voltaxe terminal da armadura en circuito aberto.

Importancia: A curva de magnetización indica a saturación do circuito magnético, fundamental para comprender a eficiencia do xerador.

Punto de saturación: Este punto, tamén coñecido como o "codo" da curva, mostra onde os aumentos adicionais na corrente de campo producen incrementos mínimos no fluxo.

Aliñamento molecular: A medida que a corrente de campo aumenta, as moléculas magnéticas se aliñan, aumentando o fluxo e o voltaxe xerado ata a saturación.

Magnetismo residual: Incluso cando a corrente é cero, permanece algunha magnetización no núcleo do xerador, influenciando a curva de magnetización.

A curva de magnetización dun xerador DC é aquela que dá a relación entre a corrente de campo e o voltaxe terminal da armadura en circuito aberto.

Cando o xerador DC é impulsado por un motor primario, entón se induce un emf na armadura. O emf xerado na armadura está dado pola expresión

é constante para unha máquina dada. É substituído por K nesta ecuación.

Aquí,

φ é o fluxo por polo,

P é o número de polos,

N é o número de revolucións feitas pola armadura por minuto,

Z é o número de conductores da armadura,

A é o número de camiños paralelos.

Agora, a partir da ecuación, podemos ver claramente que o emf xerado é directamente proporcional ao produto do fluxo por polo e a velocidade da armadura.

Se a velocidade é constante, entón o emf xerado é directamente proporcional ao fluxo por polo.

A medida que a corrente de excitación ou corrente de campo (If) aumenta, o fluxo e o emf xerado tamén aumentan.

Se representamos o voltaxe xerado no eixo Y e a corrente de campo no eixo X, entón a curva de magnetización será como se mostra na figura a continuación.

A curva de magnetización dun xerador DC é importante porque mostra a saturación do circuito magnético. Esta curva tamén é coñecida como a curva de saturación.

Segundo a teoría molecular do magnetismo, as moléculas dun material magnético, que non está magnetizado, non están dispostas ou aliñadas nunha orde definida. Cando a corrente pasa polo material magnético, as súas moléculas están dispostas nunha orde definida. Ata un certo valor de corrente de campo, as máis moléculas están dispostas. Nesta etapa, o fluxo establecido no polo aumenta directamente coa corrente de campo e o voltaxe xerado tamén aumenta. Aquí, nesta curva, o punto B ao punto C está mostrando este fenómeno e esta parte da curva de magnetización é case unha liña recta. Por riba dun certo punto (punto C nesta curva), as moléculas non magnetizadas son moi poucas e é moi difícil aumentar o fluxo do polo. Este punto chámase punto de saturación. O punto C tamén é coñecido como o "codo" da curva de magnetización. Un pequeno aumento no magnetismo require unha corrente de campo moi grande por riba do punto de saturación. Por iso, a parte superior da curva (punto C ao punto D) está curvada como se mostra na figura.

A curva de magnetización dun xerador DC non comeza desde cero inicialmente. Comeza con un valor de voltaxe xerado debido ao magnetismo residual.

Magnetismo residual

Nos materiais ferromagnéticos, o poder magnético e o voltaxe xerado aumentan á medida que a corrente fluye polas bobinas. Cando a corrente se reduce a cero, algúns poderes magnéticos permanecen no núcleo das bobinas, coñecidos como magnetismo residual. O núcleo dunha máquina DC está feito de material ferromagnético.