Magnetiseringskurva för DC-generator

DCC-generatorns magnetiseringskurva

Viktiga lärdomar:

Definition av magnetiseringskurva: DCC-generatorns magnetiseringskurva visar förhållandet mellan fältsström och armaturterminalsspänning i öppen krets.

Betydelse: Magnetiseringskurvan indikerar mättnad i det magnetiska kretssystemet, vilket är avgörande för att förstå generatorns effektivitet.

Mättnadspunkt: Denna punkt, även känd som knäet på kurvan, visar där ytterligare ökningar av fältsström ger minimala ökningar av flöde.

Molekylär justering: När fältsströmmen ökar justeras magnetiska molekyler, vilket ökar flödet och den genererade spänningen tills mättnad uppnås.

Residualmagnetism: Även när strömmen är noll återstår viss magnetism i generatorns kärna, vilket påverkar magnetiseringskurvan.

DCC-generatorn är den kurva som ger förhållandet mellan fältsström och armaturterminalsspänning i öppen krets.

När DCC-generatorn drivs av en primärdrivare induceras en spänning i armaturen. Den genererade spänningen i armaturen ges av uttrycket

är konstant för en given maskin. Det ersätts av K i denna ekvation.

Här,

φ är flödet per pol,

P är antalet poler,

N är antalet varv som armaturen gör per minut,

Z är antalet armaturledare,

A är antalet parallella vägar.

Nu kan vi tydligt se från ekvationen att den genererade spänningen är direkt proportionell mot produkten av flöde per pol och armaturens hastighet.

Om hastigheten är konstant, så är den genererade spänningen direkt proportionell till flödet per pol.

När anslutningsströmmen eller fältsströmmen (If) ökar, ökar också flödet och den genererade spänningen.

Om vi plottar den genererade spänningen på Y-axeln och fältsströmmen på X-axeln kommer magnetiseringskurvan att vara som visas i figuren nedan.

Magnetiseringskurvan för en DCC-generator är viktig eftersom den visar mättnaden i det magnetiska kretssystemet. Denna kurva kallas också för mättnadskurva.

Enligt den molekylära teorin om magnetism är molekyler av ett magnetiskt material, som inte är magnetiserat, inte ordnade i bestämd ordning. När ström passerar genom det magnetiska materialet ordnas dess molekyler i bestämd ordning. Upp till ett visst värde av fältsström är de flesta molekyler ordnade. I denna fas ökar flödet i polen direkt med fältsströmmen och den genererade spänningen ökar också. Här, i denna kurva, visar punkt B till punkt C detta fenomen och denna del av magnetiseringskurvan är nästan en rak linje. Över en viss punkt (punkt C i denna kurva) blir de icke-magnetiserade molekylerna mycket färre och det blir svårt att vidare öka polflödet. Denna punkt kallas mättnadspunkt. Punkt C kallas också för knäet på magnetiseringskurvan. En liten ökning i magnetism kräver en mycket stor fältsström över mättnadspunkten. Därför är den övre delen av kurvan (punkt C till punkt D) böjd som visas i figuren.

Magnetiseringskurvan för en DCC-generator börjar inte från noll initialt. Den börjar från ett värde av genererad spänning på grund av residualmagnetism.

Residualmagnetism

I ferromagnetiska material ökar magnetkraft och genererad spänning när ström flödar genom spolar. När strömmen minskas till noll återstår viss magnetkraft i spolens kärna, känd som residualmagnetism. Kärnan i en DCC-maskin är gjord av ferromagnetiskt material.