ویژگی‌های ژنراتور دی‌سی مستقل تحریک

تعریف مولد الکتریسیته مستقیم با تحریک جداگانه

مولد الکتریسیته مستقیم با تحریک جداگانه به مولدی اشاره دارد که پیچ مغناطیسی آن توسط منبع خارجی تغذیه می‌شود.

ویژگی مغناطیسی یا ویژگی مدار باز

منحنی که رابطه بین جریان میدان (If) و ولتاژ تولید شده (E0) در پیچ سیمی بدون بار را نشان می‌دهد، ویژگی مغناطیسی یا مدار باز یک مولد الکتریسیته مستقیم نامیده می‌شود. نمودار این منحنی برای تمام انواع مولدها، صرف نظر از اینکه آیا تحریک جداگانه یا خودتحریک هستند، تقریباً یکسان است. این منحنی همچنین به عنوان منحنی اشباع بدون بار مولد الکتریسیته مستقیم شناخته می‌شود.

در این شکل نشان داده شده که چگونه القای تولید شده با تغییر جریان میدان در سرعت‌های ثابت مختلف پیچ سیمی بدون بار متغیر می‌شود. سرعت‌های ثابت بالاتر منجر به یک منحنی تندتر می‌شود. حتی وقتی جریان میدان صفر است، مغناطیس باقی‌مانده در قطب‌ها یک القای اولیه کوچک (OA) تولید می‌کند.

بیایید یک مولد الکتریسیته مستقیم با تحریک جداگانه را در نظر بگیریم که ولتاژ بدون بار E0 را برای یک جریان میدان ثابت تولید می‌کند. اگر هیچ واکنش پیچ سیمی و فروپاشی ولتاژ پیچ سیمی در دستگاه وجود نداشته باشد، ولتاژ ثابت خواهد ماند. بنابراین، اگر ولتاژ اسمی را روی محور Y و جریان بار را روی محور X نمودار کنیم، منحنی یک خط مستقیم موازی با محور X خواهد بود، مانند شکل زیر. در اینجا، خط AB ولتاژ بدون بار (E0) را نشان می‌دهد.

وقتی مولد بار دارد، ولتاژ به دلیل دو دلیل اصلی کاهش می‌یابد-

• به دلیل واکنش پیچ سیمی،

• به دلیل فروپاشی اهمی (IaRa).

 منحنی ویژگی داخلی

منحنی ویژگی داخلی یک مولد الکتریسیته مستقیم با تحریک جداگانه با کسر قطرات واکنش پیچ سیمی از ولتاژ بدون بار ایجاد می‌شود. این منحنی ولتاژ تولید شده واقعی (Eg) را نشان می‌دهد که با جریان بار کمی کاهش می‌یابد. خط AC در نمودار این منحنی را نشان می‌دهد که همچنین به عنوان ویژگی کلی یک مولد الکتریسیته مستقیم با تحریک جداگانه شناخته می‌شود.

منحنی ویژگی خارجی

منحنی ویژگی داخلی یک مولد الکتریسیته مستقیم با تحریک جداگانه با کسر قطرات واکنش پیچ سیمی از ولتاژ بدون بار ایجاد می‌شود. این منحنی ولتاژ تولید شده واقعی (Eg) را نشان می‌دهد که با جریان بار کمی کاهش می‌یابد. خط AC در نمودار این منحنی را نشان می‌دهد که همچنین به عنوان ویژگی کلی یک مولد الکتریسیته مستقیم با تحریک جداگانه شناخته می‌شود.

ویژگی خارجی مولد الکتریسیته مستقیم با تحریک جداگانه با کسر قطرات ناشی از ضرر اهمی (Ia Ra) در پیچ سیمی از ولتاژ تولید شده (Eg) به دست می‌آید.

ولتاژ ترمینال (V) = Eg – Ia Ra.

این منحنی رابطه بین ولتاژ ترمینال (V) و جریان بار را نشان می‌دهد. منحنی ویژگی خارجی زیر منحنی ویژگی داخلی قرار دارد. در اینجا، خط AD در نمودار زیر تغییر ولتاژ ترمینال (V) با افزایش جریان بار را نشان می‌دهد. می‌توان از شکل مشاهده کرد که هنگامی که جریان بار افزایش می‌یابد، ولتاژ ترمینال کمی کاهش می‌یابد. این کاهش ولتاژ ترمینال با افزایش جریان میدان و در نتیجه افزایش ولتاژ تولید شده به راحتی حفظ می‌شود. بنابراین، می‌توانیم ولتاژ ترمینال ثابت داشته باشیم.

مزایا و معایب

مولدهای الکتریسیته مستقیم با تحریک جداگانه عملکرد پایدار و محدوده ولتاژ گسترده‌ای فراهم می‌کنند اما به دلیل نیاز به منبع تغذیه خارجی هزینه‌بر هستند.