Magnetiseringskurve for DC-generator

DC-generator sin magnetiseringskurve

Nøkkelpunkter:

Definisjon av magnetiseringskurve: Magnetiseringskurven for en DC-maskin viser forholdet mellom feltstrøm og armaturterminalspenning i åpen sirkel.

Betydning: Magnetiseringskurven indikerer metningsgraden av det magnetiske kretssystemet, noe som er avgjørende for å forstå generatorens effektivitet.

Metningspunkt: Dette punktet, også kjent som kneet på kurven, viser hvor videre økninger i feltstrøm gir minimal økning i flux.

Molekylær justering: Når feltstrømmen øker, justerer magnetiske molekyler seg, øker flux og generert spenning inntil metning.

Residual magnetisme: Selv når strømmen er null, forbli noen magnetisme i generatorens kjern, som påvirker magnetiseringskurven.

DC-generator sin magnetiseringskurve gir forholdet mellom feltstrøm og armaturterminalspenning i åpen sirkel.

Når DC-generatoren drives av en primærmotor, så induceres et emf i armaturen. Det genererte emf i armaturen gis av uttrykket

er konstant for en gitt maskin. Det erstattes med K i denne ligningen.

Her,

φ er flux per pol,

P er antallet poler,

N er antallet omdreiningar gjort av armaturen per minutt,

Z er antallet armaturledere,

A er antallet parallelle baner.

Nå, fra ligningen kan vi klart se at det genererte emf er proporsjonalt med produktet av flux per pol og hastigheten til armaturen.

Hvis hastigheten er konstant, så er det genererte emf proporsjonalt med flux per pol.

Når oppladningsstrømmen eller feltstrømmen (If) øker, øker flux og det genererte emf også.

Hvis vi plotter den genererte spenningen på Y-aksen og feltstrømmen på X-aksen, vil magnetiseringskurven være som vist i figuren nedenfor.

Magnetiseringskurven for en DC-generator er viktig fordi den viser metningen av det magnetiske kretssystemet. Denne kurven er også kjent som metningskurven.

Ifølge molekylærteorien om magnetisme er molekylene i et magnetisk materiale, som ikke er magnetisert, ikke ordnet eller justert i en bestemt rekkefølge. Når strøm passerer gjennom det magnetiske materialet, blir molekylene ordnet i en bestemt rekkefølge. Opp til en bestemt verdi av feltstrøm er de maksimale molekylene ordnet. I dette stadiummet øker fluxen i polene direkte med feltstrømmen, og den genererte spenningen øker også. Her, i denne kurven, viser punkt B til punkt C dette fenomenet, og denne delen av magnetiseringskurven er nesten en rett linje. Over et visst punkt (punkt C i denne kurven) blir det umagnetiserte molekylene svært få, og det blir svært vanskelig å øke polfluxen ytterligere. Dette punktet kalles metningspunktet. Punkt C er også kjent som kneet på magnetiseringskurven. En liten økning i magnetisme krever en svært stor feltstrøm over metningspunktet. Derfor bøyer den øvre delen av kurven (punkt C til punkt D) som vist i figuren.

Magnetiseringskurven for en DC-generator begynner ikke fra null. Den starter fra en verdi av generert spenning grunnet residual magnetisme.

Residual magnetisme

I ferromagnetiske materialer øker magnetisk kraft og generert spenning når strøm går gjennom spoler. Når strømmen reduseres til null, forbli noen magnetisk kraft i spolens kjern, kjent som residual magnetisme. Kjernen i en DC-maskin er laget av ferromagnetisk materiale.