Кривая намагничивания постоянного генератора

Кривая намагничивания генератора постоянного тока

Основные выводы:

Определение кривой намагничивания: Кривая намагничивания машины постоянного тока показывает зависимость между током возбуждения и напряжением на зажимах якоря при разомкнутой цепи.

Важность: Кривая намагничивания указывает на насыщение магнитного контура, что важно для понимания эффективности генератора.

Точка насыщения: Эта точка, также известная как "колено" кривой, показывает, где дальнейшее увеличение тока возбуждения приводит к минимальному увеличению потока.

Выравнивание молекул: По мере увеличения тока возбуждения магнитные молекулы выстраиваются, увеличивая поток и генерируемое напряжение до точки насыщения.

Остаточное намагничивание: Даже при нулевом токе некоторое намагничивание остается в сердечнике генератора, влияя на кривую намагничивания.

Кривая генератора постоянного тока показывает зависимость между током возбуждения и напряжением на зажимах якоря при разомкнутой цепи.

Когда генератор постоянного тока приводится в действие первичным двигателем, в якоре индуцируется ЭДС. Генерируемая ЭДС в якоре выражается формулой

является постоянной для данной машины. В этом уравнении она заменяется на K.

Здесь,

φ - поток на полюс,

P - количество полюсов,

N - количество оборотов якоря в минуту,

Z - количество проводников якоря,

A - количество параллельных путей.

Из уравнения можно четко видеть, что генерируемая ЭДС прямо пропорциональна произведению потока на полюс и скорости вращения якоря.

Если скорость постоянна, то генерируемая ЭДС прямо пропорциональна потоку на полюс.

По мере увеличения тока возбуждения (If) поток и генерируемая ЭДС также увеличиваются.

Если построить график генерируемого напряжения по оси Y и тока возбуждения по оси X, то кривая намагничивания будет выглядеть, как показано на рисунке ниже.

Кривая намагничивания генератора постоянного тока важна, так как показывает насыщение магнитного контура. Эта кривая также известна как кривая насыщения.

Согласно молекулярной теории магнетизма, молекулы магнитного материала, который не намагничен, не расположены или выровнены в определенном порядке. Когда через магнитный материал проходит ток, его молекулы выстраиваются в определенном порядке. До определенного значения тока возбуждения максимальное количество молекул выстраивается. На этом этапе поток, установленный в полюсе, увеличивается прямо пропорционально току возбуждения, и генерируемое напряжение также увеличивается. Здесь, на этой кривой, от точки B до точки C показано это явление, и эта часть кривой намагничивания почти прямая. Выше определенной точки (точки C на этой кривой) немагнитные молекулы становятся очень малочисленными, и становится очень трудно дополнительно увеличить поток в полюсе. Эта точка называется точкой насыщения. Точка C также известна как "колено" кривой намагничивания. Небольшое увеличение магнетизма требует очень большого тока возбуждения выше точки насыщения. Поэтому верхняя часть кривой (от точки C до точки D) изгибается, как показано на рисунке.

Кривая намагничивания генератора постоянного тока не начинается с нуля. Она начинается с значения генерируемого напряжения из-за остаточного намагничивания.

Остаточное намагничивание

В ферромагнитных материалах магнитная мощность и генерируемое напряжение увеличиваются при протекании тока через катушки. Когда ток снижается до нуля, некоторая магнитная мощность остается в сердечнике катушки, что называется остаточным намагничиванием. Сердечник машины постоянного тока изготовлен из ферромагнитного материала.