DC जनरेटर का चुंबकीयकरण वक्र

DC जनरेटर का चुंबकीयकरण वक्र

महत्वपूर्ण बिंदु:

चुंबकीयकरण वक्र की परिभाषा: DC मशीन का चुंबकीयकरण वक्र खुले सर्किट पर फील्ड धारा और आर्मेचर टर्मिनल वोल्टेज के बीच के संबंध को दर्शाता है।

महत्व: चुंबकीयकरण वक्र चुंबकीय सर्किट की संतृप्ति को दर्शाता है, जो जनरेटर की दक्षता को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

संतृप्ति बिंदु: यह बिंदु, जिसे वक्र का कनी भी कहा जाता है, फील्ड धारा में अतिरिक्त वृद्धि के बावजूद फ्लक्स में न्यूनतम वृद्धि होने को दर्शाता है।

आणविक व्यवस्था: जैसे-जैसे फील्ड धारा बढ़ती है, चुंबकीय अणु व्यवस्थित होते हैं, जिससे फ्लक्स और उत्पन्न वोल्टेज में वृद्धि होती है, जब तक संतृप्ति नहीं हो जाती।

अवशिष्ट चुंबकत्व: भले ही धारा शून्य हो, जनरेटर के कोर में कुछ चुंबकत्व बाकी रहता है, जो चुंबकीयकरण वक्र पर प्रभाव डालता है।

DC जनरेटर वह वक्र है जो खुले सर्किट पर फील्ड धारा और आर्मेचर टर्मिनल वोल्टेज के बीच का संबंध दर्शाता है।

जब DC जनरेटर को एक प्राइम मूवर द्वारा चलाया जाता है, तो आर्मेचर में एक EMF प्रेरित होता है। आर्मेचर में उत्पन्न EMF निम्न व्यंजक द्वारा दिया जाता है

एक दिए गए मशीन के लिए स्थिर है। इस समीकरण में K द्वारा इसे प्रतिस्थापित किया जाता है।

यहाँ,

φ प्रति पोल फ्लक्स है,

P पोलों की संख्या है,

N आर्मेचर द्वारा प्रति मिनट घूर्णनों की संख्या है,

Z आर्मेचर चालकों की संख्या है,

A समानांतर पथों की संख्या है।

अब, समीकरण से स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है कि उत्पन्न EMF प्रति पोल फ्लक्स और आर्मेचर की गति के उत्पाद के सीधे आनुपातिक है।

यदि गति स्थिर है, तो उत्पन्न EMF प्रति पोल फ्लक्स के सीधे आनुपातिक है।

जैसे-जैसे प्रेरक धारा या फील्ड धारा (If) बढ़ती है, फ्लक्स और उत्पन्न EMF भी बढ़ता है।

यदि हम Y-अक्ष पर उत्पन्न वोल्टेज और X-अक्ष पर फील्ड धारा को आलेखित करें, तो चुंबकीयकरण वक्र नीचे दिखाए गए चित्र की तरह होगा।

DC जनरेटर का चुंबकीयकरण वक्र महत्वपूर्ण है क्योंकि यह चुंबकीय सर्किट की संतृप्ति दर्शाता है। इस वक्र को संतृप्ति वक्र भी कहा जाता है।

चुंबकत्व के आणविक सिद्धांत के अनुसार, एक चुंबकीय सामग्री, जो चुंबकीकृत नहीं है, के अणु निश्चित क्रम में व्यवस्थित नहीं होते हैं। जब धारा चुंबकीय सामग्री से गुजरती है, तो इसके अणु निश्चित क्रम में व्यवस्थित होते हैं। फील्ड धारा के एक निश्चित मान तक अधिकतम अणु व्यवस्थित होते हैं। इस चरण में, पोल में स्थापित फ्लक्स फील्ड धारा के साथ सीधे बढ़ता है और उत्पन्न वोल्टेज भी बढ़ता है। इस वक्र में, बिंदु B से बिंदु C तक यह घटना दिखाई दे रही है और चुंबकीयकरण वक्र का यह हिस्सा लगभग एक सीधी रेखा है। निश्चित बिंदु (इस वक्र में बिंदु C) से ऊपर अनचुंबकीकृत अणु बहुत कम हो जाते हैं और पोल फ्लक्स में अतिरिक्त वृद्धि करना बहुत कठिन हो जाता है। इस बिंदु को संतृप्ति बिंदु कहा जाता है। बिंदु C को चुंबकीयकरण वक्र का कनी भी कहा जाता है। संतृप्ति बिंदु से ऊपर छोटी चुंबकत्व की वृद्धि के लिए बहुत बड़ी फील्ड धारा की आवश्यकता होती है। इसीलिए वक्र का ऊपरी हिस्सा (बिंदु C से बिंदु D तक) चित्र में दिखाए गए ढंग से मुड़ा हुआ है।

DC जनरेटर का चुंबकीयकरण वक्र शुरू में शून्य से नहीं शुरू होता है। यह अवशिष्ट चुंबकत्व के कारण उत्पन्न वोल्टेज के एक मान से शुरू होता है।

अवशिष्ट चुंबकत्व

फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों में, चुंबकीय शक्ति और उत्पन्न वोल्टेज धारा के प्रवाह से बढ़ती है। जब धारा शून्य तक कम हो जाती है, तो कुछ चुंबकीय शक्ति कोईल के कोर में बाकी रहती है, जिसे अवशिष्ट चुंबकत्व कहा जाता है। DC मशीन का कोर फेरोमैग्नेटिक सामग्री से बना होता है।