خصائص المولد المستقل التثبيتي للتيار المستمر

تعريف مولد التيار المستمر المغناطيس منفصل الإثارة

يُعرف مولد التيار المستمر المغناطيس منفصل الإثارة بأنه مولد تيار مستمر يتم فيه تشغيل ملف المجال بواسطة مصدر خارجي.

الخصائص المغناطيسية أو خصائص الدائرة المفتوحة

المنحنى الذي يعطي العلاقة بين تيار المجال (If) والجهد المتولد (E0) في الأرماتور بدون حمل يسمى الخصائص المغناطيسية أو خصائص الدائرة المفتوحة لمولد التيار المستمر. رسم هذا المنحنى عملياً هو نفسه لجميع أنواع المولدين، سواء كانوا منفصل الإثارة أو ذات إثارة. يُعرف هذا المنحنى أيضًا باسم منحنى التشبع بدون حمل لمولد التيار المستمر.

يوضح الشكل كيف يتغير الفرق الكهربائي المحتمل المتولد مع تيار المجال عند سرع مختلفة ثابتة للأرماتور بدون أي حمل. تؤدي السرع الثابتة الأعلى إلى منحنى أكثر انحدارًا. حتى عندما يكون تيار المجال صفرًا، فإن المغناطيسية المتبقية في القطبين تنتج فرق كهربائي محتمل أولي صغير (OA).

لنفترض أن لدينا مولد تيار مستمر منفصل الإثارة يوفر جهدًا بدون حمل E0 لتيار مجال ثابت. إذا لم يكن هناك تفاعل أرماتوري وانخفاض جهد الأرماتور في الجهاز، فإن الجهد سيظل ثابتًا. لذلك، إذا رسمنا الجهد المقنن على محور Y وتيار الحمل على محور X، سيكون المنحنى خطًا مستقيمًا موازيًا لمحور X كما هو موضح في الشكل أدناه. هنا، الخط AB يشير إلى جهد بدون حمل (E0).

عندما يتم تحميل المولد، ينخفض الجهد لأسباب رئيسية -

• بسبب تفاعل الأرماتور،

• بسبب الانخفاض المقاوم (IaRa).

 منحنى الخصائص الداخلية

يتم إنشاء منحنى الخصائص الداخلية لمولد التيار المستمر منفصل الإثارة عن طريق طرح الانخفاضات الناتجة عن تفاعل الأرماتور من الجهد بدون حمل. يظهر هذا المنحنى الجهد المتولد الفعلي (Eg)، والذي ينخفض قليلاً مع زيادة تيار الحمل. يمثل الخط AC في الرسم البياني هذا المنحنى، المعروف أيضًا باسم الخصائص الكلية لمولد التيار المستمر منفصل الإثارة.

منحنى الخصائص الخارجية

يتم إنشاء منحنى الخصائص الداخلية لمولد التيار المستمر منفصل الإثارة عن طريق طرح الانخفاضات الناتجة عن تفاعل الأرماتور من الجهد بدون حمل. يظهر هذا المنحنى الجهد المتولد الفعلي (Eg)، والذي ينخفض قليلاً مع زيادة تيار الحمل. يمثل الخط AC في الرسم البياني هذا المنحنى، المعروف أيضًا باسم الخصائص الكلية لمولد التيار المستمر منفصل الإثارة.

تتم الحصول على الخصائص الخارجية لمولد التيار المستمر منفصل الإثارة عن طريق طرح الانخفاضات الناتجة عن فقدان المقاومة (Ia Ra) في الأرماتور من الجهد المتولد (Eg).

جهد الطرف (V) = Eg – Ia Ra.

يعطي هذا المنحنى العلاقة بين جهد الطرف (V) وتيار الحمل. يقع منحنى الخصائص الخارجية تحت منحنى الخصائص الداخلية. هنا، الخط AD في الرسم البياني أدناه يشير إلى تغيير جهد الطرف (V) مع زيادة تيار الحمل. يمكن رؤية ذلك من الشكل حيث عندما يزداد تيار الحمل، ينخفض جهد الطرف قليلاً. يمكن الحفاظ على هذا الانخفاض في جهد الطرف بسهولة عن طريق زيادة تيار المجال وبالتالي زيادة الجهد المتولد. لذلك، يمكننا الحصول على جهد طرف ثابت.

المزايا والعيوب

توفر مولدات التيار المستمر منفصل الإثارة تشغيلًا مستقرًا ومدى جهد واسع ولكنها باهظة الثمن بسبب الحاجة لمصدر طاقة خارجي.