Magnetizacijska krivulja DC generatora

Magnetna krivulja DC generatora

Ključni učinci:

Definicija magnetne krivulje: Magnetna krivulja DC stroja prikazuje odnos između strujnog toka polja i napona na završetku armature na otvorenom krugu.

Važnost: Magnetna krivulja pokazuje nasitljeno stanje magnetskog kruga, što je ključno za razumijevanje učinkovitosti generatora.

Točka nasitljena: Ova točka, također poznata kao koljeno krivulje, pokazuje gdje daljnji porast strujnog toka polja daje minimalan porast fluksa.

Poravnavanje molekula: Kako strujni tok polja raste, magnetske molekule se poravnaju, povećavajući fluks i generirani napon dok ne dođe do nasitljenja.

Ostatak magnetizma: Čak i kada je strujni tok nula, neki magnetizam ostaje u jezgru generatora, utječeći na magnetnu krivulju.

DC generator je ta krivulja koja daje odnos između strujnog toka polja i napona na završetku armature na otvorenom krugu.

Kada DC generator pokreće glavni pogon, inducirana je emf u armaturi. Generirana emf u armaturi dana je izrazom

koji je konstantan za zadani stroj. U ovom jednadžbi zamjenjuje ga K.

Ovdje,

φ je fluks po polu,

P je broj polova,

N je broj okretaja koje armatura čini u minuti,

Z je broj armaturnih vodilaca,

A je broj paralelnih putova.

Sada, iz jednadžbe možemo jasno vidjeti da je generirana emf direktno proporcionalna produktu fluksa po polu i brzini armature.

Ako je brzina konstantna, tada je generirana emf direktno proporcionalna fluksu po polu.

Kako strujni tok pobude ili strujni tok polja (If) raste, povećava se i fluks te generirana emf.

Ako nacrtamo generirani napon na Y osi a strujni tok polja na X osi, tada će magnetna krivulja biti kao prikazano na slici ispod.

Magnetna krivulja DC generatora je važna jer pokazuje nasitljeno stanje magnetskog kruga. Ova krivulja također se naziva krivulja nasitljenja.

Prema molekularnoj teoriji magnetizma, molekule magnetskog materijala, koji nije magnetiziran, nisu uređene ili poravnane u određenom redoslijedu. Kada struja prođe kroz magnetski materijal, njegove molekule su uređene u određenom redoslijedu. Do određene vrijednosti strujnog toka polja maksimalno je molekula uređeno. U ovoj fazi fluks postavljen u polu raste direktno s strujnim tokom polja, a generirani napon također raste. Ovdje, na ovoj krivulji, točka B do točka C pokazuje ovaj fenomen, a ovaj dio magnetne krivulje je skoro prava linija. Iznad određene točke (točka C na ovoj krivulji) nemagnetizirane molekule postaju vrlo retke, te postaje vrlo teško dalje povećati fluks u polu. Ova točka se zove točka nasitljenja. Točka C također se naziva koljeno magnetne krivulje. Mali porast magnetizma zahtijeva vrlo veliki strujni tok polja iznad točke nasitljenja. Zbog toga je gornji dio krivulje (točka C do točka D) savijen kako je prikazano na slici.

Magnetna krivulja DC generatora ne započinje inicijalno s nulom. Počinje s vrijednosti generiranog napona zbog ostatka magnetizma.

Ostatak magnetizma

U feromagnetskim materijalima, magnetska snaga i generirani napon rastu kako struja protječe kroz bobine. Kada se struja smanji na nulu, neka magnetska snaga ostaje u jezgru bobine, što se naziva ostatak magnetizma. Jezgro DC stroja izrađeno je od feromagnetskog materijala.