DC Jeneratörünün Manyetizasyon Eğrisi

DC Jeneratörünün Manyetizasyon Eğrisi

Önemli Öğrenimler:

Manyetizasyon Eğrisi Tanımı: DC makinenin manyetizasyon eğrisi, açık devrede manyetik akım ve armatur terminal gerilimi arasındaki ilişkiyi gösterir.

Önemi: Manyetizasyon eğrisi, jeneratörün verimliliğini anlamak için kritik olan manyetik devrenin doygunluğunu gösterir.

Doygunluk Noktası: Bu nokta, eğrinin dizgesi olarak da bilinir, burada manyetik akımın artması akıyı çok az artırır.

Moleküler Hizalama: Manyetik akım arttıkça, manyetik moleküller hizalanır, bu da akıyı ve üretilen gerilimi doygunluğa kadar artırır.

Kalıntı Manyetizma: Akım sıfır olduğunda bile, jeneratör çekirdeğinde bazı manyetizma kalır ve manyetizasyon eğrisini etkiler.

DC jeneratörünün manyetizasyon eğrisi, açık devrede manyetik akım ve armatur terminal gerilimi arasındaki ilişkiyi veren eğridir.

DC jeneratörü bir ana itici güç tarafından çalıştırıldığında, armaturda bir EMF (elektromotif kuvvet) oluşur. Armaturda üretilen EMF, aşağıdaki ifade ile verilir:

Verilen makine için sabit bir değerdir. Bu denklemde K ile değiştirilmiştir.

Burada,

φ her kutup başına akıdır,

P kutup sayısıdır,

N dakikada armaturun yaptığı devir sayısıdır,

Z armatur iletkenlerinin sayısıdır,

A paralel yolların sayısıdır.

Denklemden açıkça görebiliriz ki, üretilen EMF, her kutup başına akının ve armatur hızının çarpımına orantılıdır.

Hız sabit ise, üretilen EMF her kutup başına akıyla orantılıdır.

Egzitasyon akımı veya manyetik akım (If) arttıkça, akı ve üretilen EMF de artar.

Üretilen gerilimi Y eksenine ve manyetik akımı X eksenine çizdiğimizde, manyetizasyon eğrisi aşağıda gösterildiği gibi olacaktır.

DC jeneratörünün manyetizasyon eğrisi, manyetik devrenin doygunluğunu gösterdiği için önemlidir. Bu eğri aynı zamanda doygunluk eğrisi olarak da bilinir.

Manyetizmanın moleküler teorisine göre, manyetize olmayan bir manyetik malzemenin molekülleri belirli bir düzen içinde düzenlenmemiştir. Akım manyetik malzemeye geçirildiğinde, moleküller belirli bir düzen içinde hizalanır. Belirli bir manyetik akım değeriye kadar maksimum sayıda moleküller hizalanır. Bu aşamada, kutuplarda oluşturulan akı doğrudan manyetik akım ile orantılı olarak artar ve üretilen gerilim de artar. Bu eğride, B noktasından C noktasına kadar bu fenomen gösterilmektedir ve bu bölüm neredeyse düz bir çizgidir. Belirli bir noktadan (bu eğrideki C noktası) sonra, manyetize olmayan moleküller çok azalır ve kutup akısını daha fazla artırmak zorlaşır. Bu nokta doygunluk noktası olarak adlandırılır. C noktası aynı zamanda manyetizasyon eğrisinin dizgesi olarak da bilinir. Doygunluk noktasının üzerinde küçük bir manyetizma artışı, çok büyük bir manyetik akım gerektirir. Bu yüzden eğrinin üst kısmı (C noktasından D noktasına kadar) şekilde gösterildiği gibi bükülmüştür.

DC jeneratörünün manyetizasyon eğrisi başlangıçta sıfırdan başlamaz. Kalıcı manyetizmadan dolayı üretilen gerilimin bir değeriyle başlar.

Kalıcı Manyetizma

Ferromanyetik malzemelerde, akım bobinlerden geçtiğinde manyetik güç ve üretilen gerilim artar. Akım sıfıra indirildiğinde, bobin çekirdeğinde bazı manyetik güç kalır, bu kalıcı manyetizma olarak adlandırılır. DC makinenin çekirdeği ferromanyetik malzemeden yapılmıştır.