Đường cong từ hóa của máy phát điện một chiều

Đường cong từ hóa của máy phát điện DC

Những điểm cần lưu ý:

Định nghĩa Đường cong từ hóa: Đường cong từ hóa của máy DC cho thấy mối quan hệ giữa dòng điện từ và điện áp cuối cánh tay quay trên mạch mở.

Tầm quan trọng: Đường cong từ hóa chỉ ra sự bão hòa của mạch từ, rất quan trọng để hiểu hiệu suất của máy phát.

Điểm Bão hòa: Điểm này, còn được gọi là đầu gối của đường cong, cho thấy nơi mà việc tăng thêm dòng điện từ sẽ chỉ mang lại sự tăng nhỏ về thông lượng từ.

Sắp xếp Phân tử: Khi dòng điện từ tăng lên, các phân tử từ sắp xếp, làm tăng thông lượng từ và điện áp sinh ra cho đến khi bão hòa.

Từ tính Cố định: Ngay cả khi dòng điện bằng không, vẫn có một phần từ tính tồn tại trong lõi máy phát, ảnh hưởng đến đường cong từ hóa.

Đường cong từ hóa của máy phát điện DC cho thấy mối quan hệ giữa dòng điện từ và điện áp cuối cánh tay quay trên mạch mở.

Khi máy phát điện DC được điều khiển bởi động cơ chính thì một điện áp cảm ứng được tạo ra trong cánh tay quay. Điện áp cảm ứng trong cánh tay quay được biểu diễn bởi công thức

là hằng số cho một máy cụ thể. Nó được thay thế bằng K trong phương trình này.

Ở đây,

φ là thông lượng từ mỗi cực,

P là số cực,

N là số vòng quay của cánh tay quay mỗi phút,

Z là số dây dẫn cánh tay quay,

A là số đường dẫn song song.

Bây giờ, từ phương trình, chúng ta có thể thấy rõ rằng điện áp cảm ứng tỷ lệ thuận với tích của thông lượng từ mỗi cực và tốc độ của cánh tay quay.

Nếu tốc độ là hằng số, thì điện áp cảm ứng tỷ lệ thuận với thông lượng từ mỗi cực.

Khi dòng điện kích từ hoặc dòng điện từ (If) tăng lên, thông lượng từ và điện áp cảm ứng cũng tăng theo.

Nếu chúng ta vẽ điện áp sinh ra trên trục Y và dòng điện từ trên trục X, thì đường cong từ hóa sẽ như được hiển thị trong hình dưới đây.

Đường cong từ hóa của máy phát điện DC rất quan trọng vì nó cho thấy sự bão hòa của mạch từ. Đường cong này còn được gọi là đường cong bão hòa.

Theo lý thuyết phân tử của từ tính, các phân tử của vật liệu từ, khi chưa được từ hóa, không được sắp xếp theo thứ tự xác định. Khi dòng điện đi qua vật liệu từ, các phân tử của nó được sắp xếp theo thứ tự xác định. Cho đến một giá trị nhất định của dòng điện từ, số phân tử tối đa được sắp xếp. Trong giai đoạn này, thông lượng từ được thiết lập trong cực tăng trực tiếp với dòng điện từ và điện áp sinh ra cũng tăng. Ở đây, trong đường cong, điểm B đến điểm C cho thấy hiện tượng này và phần này của đường cong gần như là một đường thẳng. Trên một điểm nhất định (điểm C trong đường cong này), số phân tử chưa từ hóa trở nên rất ít và rất khó để tăng thêm thông lượng từ. Điểm này được gọi là điểm bão hòa. Điểm C còn được gọi là đầu gối của đường cong từ hóa. Một sự tăng nhỏ về từ tính yêu cầu dòng điện từ rất lớn trên điểm bão hòa. Đó là lý do tại sao phần trên của đường cong (điểm C đến điểm D) bị cong như được hiển thị trong hình.

Đường cong từ hóa của máy phát điện DC không bắt đầu từ zero ban đầu. Nó bắt đầu từ một giá trị của điện áp sinh ra do từ tính cố định.

Từ tính Cố định

Trong các vật liệu từ sắt, năng lực từ và điện áp sinh ra tăng khi dòng điện đi qua cuộn dây. Khi dòng điện giảm về không, một phần năng lực từ vẫn còn trong lõi cuộn dây, được gọi là từ tính cố định. Lõi của máy DC được làm bằng vật liệu từ sắt.