Charakteristika samonadívaného stejnosměrného generátoru

Definice samonabíjecího stejnosměrného generátoru

Samonabíjecí stejnosměrný generátor je definován jako stejnosměrný generátor, kde cívkové vinutí je napájené externím zdrojem.

Magnetická nebo otevřená obvodová charakteristika

Křivka, která vyjadřuje vztah mezi proudem cívky (If) a vygenerovaným napětím (E0) v armatuře bez zatížení, se nazývá magnetická nebo otevřená obvodová charakteristika stejnosměrného generátoru. Tato křivka je prakticky stejná pro všechny typy generátorů, zda jsou samonabíjecí nebo samonabíjecí. Tato křivka je také známá jako charakteristika nasycení bez zatížení stejnosměrného generátoru.

Obrázek ukazuje, jak se vygenerované emf mění s proudem cívky při různých pevných otáčkách armatury bez zatížení. Vyšší konstantní otáčky vedou k strmější křivce. I když je proud cívky nulový, reziduální magnetismus v pólech produkuje malé počáteční emf (OA).

Uvažujme samonabíjecí stejnosměrný generátor, který dává své napětí bez zatížení E0 pro konstantní proud cívky. Pokud nedochází k reakci armatury a poklesu napětí v armatuře, pak napětí zůstane konstantní. Proto, pokud zakreslíme nominální napětí na Y ose a proud zatížení na X ose, pak křivka bude rovnou čarou rovnoběžnou s X osou, jak je znázorněno na obrázku níže. Zde, čára AB indikuje napětí bez zatížení (E0).

Když je generátor zatěžen, pak napětí klesá z dvou hlavních důvodů-

• Z důvodu reakce armatury,

• Z důvodu ohmovského poklesu (IaRa).

 Vnitřní charakteristická křivka

Vnitřní charakteristická křivka samonabíjecího stejnosměrného generátoru je vytvořena odečtením poklesů způsobených reakcí armatury od napětí bez zatížení. Tato křivka ukazuje skutečné vygenerované napětí (Eg), které mírně klesá s proudem zatížení. Čára AC v diagramu reprezentuje tuto křivku, také známou jako celková charakteristika samonabíjecího stejnosměrného generátoru.

Externí charakteristická křivka

Vnitřní charakteristická křivka samonabíjecího stejnosměrného generátoru je vytvořena odečtením poklesů způsobených reakcí armatury od napětí bez zatížení. Tato křivka ukazuje skutečné vygenerované napětí (Eg), které mírně klesá s proudem zatížení. Čára AC v diagramu reprezentuje tuto křivku, také známou jako celková charakteristika samonabíjecího stejnosměrného generátoru.

Externí charakteristika samonabíjecího stejnosměrného generátoru je získána odečtením poklesů způsobených ohmovskými ztrátami (Ia Ra) v armatuře od vygenerovaného napětí (Eg).

Napětí na závěsných členech (V) = Eg – Ia Ra.

Tato křivka vyjadřuje vztah mezi napětím na závěsných členech (V) a proudem zatížení. Externí charakteristická křivka leží pod vnitřní charakteristickou křivkou. Zde, čára AD v diagramu níže indikuje změnu napětí na závěsných členech (V) s rostoucím proudem zatížení. Lze vidět z obrázku, že když roste proud zatížení, pak napětí na závěsných členech mírně klesá. Toto klesání napětí na závěsných členech lze snadno udržet zvýšením proudu cívky a tím i zvýšením vygenerovaného napětí. Proto můžeme dosáhnout konstantního napětí na závěsných členech.

Výhody a nevýhody

Samonabíjecí stejnosměrné generátory poskytují stabilní provoz a široký rozsah napětí, ale jsou dražší kvůli potřebě externího zdroje energie.