เส้นโค้งการ намагничиванияของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

เส้นโค้งการ намагничиванияของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

บทเรียนสำคัญ:

นิยามของเส้นโค้งการ намагничивания: เส้นโค้งการ намагничиванияของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแสดงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสสนามและแรงดันที่ปลายอาร์เมเจอร์ในวงจรเปิด

ความสำคัญ: เส้นโค้งการ намагничиванияบ่งบอกถึงภาวะอิ่มตัวของวงจรแม่เหล็ก ซึ่งสำคัญในการทำความเข้าใจประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

จุดอิ่มตัว: จุดนี้ หรือที่เรียกว่า "ข้อศอก" ของเส้นโค้ง แสดงว่าการเพิ่มกระแสสนามมากขึ้นจะให้ผลเพิ่มขึ้นของฟลักซ์น้อยลง

การจัดเรียงโมเลกุล: เมื่อกระแสสนามเพิ่มขึ้น โมเลกุลแม่เหล็กจะจัดเรียงตัว ทำให้ฟลักซ์และแรงดันที่สร้างขึ้นเพิ่มขึ้นจนถึงภาวะอิ่มตัว

แม่เหล็กค้าง: แม้ว่ากระแสจะเป็นศูนย์ แต่ยังคงมีแม่เหล็กบางส่วนอยู่ในแกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งมีผลต่อเส้นโค้งการ намагничивания

เส้นโค้งการ намагничиванияของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแสดงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสสนามและแรงดันที่ปลายอาร์เมเจอร์ในวงจรเปิด

เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงถูกขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์หลัก จะเกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำในอาร์เมเจอร์ แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นในอาร์เมเจอร์คำนวณได้จากสมการ

ค่าคงที่สำหรับเครื่องจักรที่กำหนดไว้ แทนค่าด้วย K ในสมการนี้

ที่นี่,

φ คือฟลักซ์ต่อขั้ว,

P คือจำนวนขั้ว,

N คือจำนวนรอบที่อาร์เมเจอร์หมุนต่อนาที,

Z คือจำนวนคอนดักเตอร์อาร์เมเจอร์,

A คือจำนวนทางขนาน.

จากสมการ เราสามารถเห็นได้ว่าแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นแปรผันตรงตามผลคูณของฟลักซ์ต่อขั้วและความเร็วของอาร์เมเจอร์

หากความเร็วคงที่ แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะแปรผันตรงตามฟลักซ์ต่อขั้ว

เมื่อกระแสกระตุ้นหรือกระแสสนาม (If) เพิ่มขึ้น ฟลักซ์และแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

หากเราพล็อตแรงดันที่สร้างขึ้นบนแกน Y และกระแสสนามบนแกน X เส้นโค้งการ намагничิวานจะเป็นดังแสดงในรูปด้านล่าง

เส้นโค้งการ намагничิวานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงมีความสำคัญเพราะแสดงภาวะอิ่มตัวของวงจรแม่เหล็ก เส้นโค้งนี้ยังเรียกว่าเส้นโค้งอิ่มตัว

ตามทฤษฎีโมเลกุลของแม่เหล็ก โมเลกุลของวัสดุแม่เหล็กที่ไม่ได้ намagnetized ไม่ได้เรียงตัวอย่างแน่นอน เมื่อมีกระแสไหลผ่านวัสดุแม่เหล็ก โมเลกุลจะเรียงตัวอย่างแน่นอน จนถึงค่ากระแสสนามหนึ่งๆ โมเลกุลส่วนใหญ่จะเรียงตัว ฟลักซ์ที่สร้างขึ้นในขั้วจะเพิ่มขึ้นตามกระแสสนามและแรงดันที่สร้างขึ้นก็จะเพิ่มขึ้น ในเส้นโค้งนี้ จุด B ถึงจุด C แสดงปรากฏการณ์นี้ และส่วนนี้ของเส้นโค้งเป็นเส้นตรงเกือบตลอด ที่จุดหนึ่ง (จุด C ในเส้นโค้งนี้) โมเลกุลที่ไม่ได้ намagnetized จะน้อยลงและยากที่จะเพิ่มฟลักซ์ในขั้ว จุดนี้เรียกว่าจุดอิ่มตัว จุด C ยังเรียกว่า "ข้อศอก" ของเส้นโค้งการ намагничิวาน การเพิ่มแม่เหล็กเล็กน้อยต้องใช้กระแสสนามที่มากขึ้นมาก ดังนั้นส่วนบนของเส้นโค้ง (จุด C ถึงจุด D) จะโค้งงอตามที่แสดงในรูป

เส้นโค้งการ намагничิวานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงไม่เริ่มต้นจากศูนย์ แต่เริ่มต้นจากค่าแรงดันที่สร้างขึ้นจากการมีแม่เหล็กค้าง

แม่เหล็กค้าง

ในวัสดุเฟอร์โรแมกเนติค กำลังแม่เหล็กและแรงดันที่สร้างขึ้นเพิ่มขึ้นเมื่อมีกระแสไหลผ่านคอยล์ เมื่อกระแสลดลงเหลือศูนย์ กำลังแม่เหล็กบางส่วนยังคงอยู่ในแกนของคอยล์ ซึ่งเรียกว่าแม่เหล็กค้าง แกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงทำด้วยวัสดุเฟอร์โรแมกเนติค