ویژگی‌های ژنراتور مستقیم جریان مستقیم با تحریک جدا

تعریف مولد مستقل جریان مستقیم

مولد مستقل جریان مستقیم به مولدی اشاره دارد که پیچ میدان 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 آرماتور بدون بار را نشان می‌دهد، ویژگی مغناطیسی یا مدار باز یک مولد جریان مستقیم نامیده می‌شود. نمودار این منحنی برای تمام انواع مولد‌ها، چه مستقل چه خود تحریک، تقریباً مشابه است. این منحنی همچنین به عنوان منحنی اشباع بدون بار مولد جریان مستقیم شناخته می‌شود.

شکل نشان می‌دهد که چگونه الکتروموتانس تولید شده با تغییر جریان میدان در سرعت‌های ثابت مختلف آرماتور بدون بار متغیر می‌شود. سرعت‌های ثابت بالاتر منجر به منحنی تندتر می‌شود. حتی وقتی جریان میدان صفر است، مغناطیسیت باقی‌مانده در قطب‌ها یک الکتروموتانس اولیه کوچک (OA) تولید می‌کند.

بیایید یک مولد مستقل جریان مستقیم را در نظر بگیریم که ولتاژ بدون بار E0 را برای یک جریان میدان ثابت تولید می‌کند. اگر واکنش آرماتور و کاهش ولتاژ آرماتور در ماشین وجود نداشته باشد، ولتاژ ثابت خواهد ماند. بنابراین، اگر ولتاژ اسمی را روی محور Y و جریان بار را روی محور X رسم کنیم، منحنی یک خط مستقیم موازی با محور X خواهد بود، همان‌طور که در شکل زیر نشان داده شده است. در اینجا، خط AB نشان‌دهنده ولتاژ بدون بار (E0) است.

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

• به دلیل واکنش آرماتور،

• به دلیل کاهش اهمی (IaRa).

 منحنی ویژگی داخلی

منحنی ویژگی داخلی یک مولد مستقل جریان مستقیم با کسر کاهش‌های واکنش آرماتور 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 مستقل جریان مستقیم شناخته می‌شود.

منحنی ویژگی خارجی

منحنی ویژگی داخلی یک مولد مستقل جریان مستقیم با کسر کاهش‌های واکنش آرماتور 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 مستقل جریان مستقیم شناخته می‌شود.

ویژگی خارجی مولد مستقل جریان مستقیم با کسر کاهش‌های ناشی از ضیاع اهم (Ia Ra) در آرماتور 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 نشان‌دهنده تغییر ولتاژ ترمینال (V) با افزایش جریان بار است. می‌توان از شکل دید که با افزایش جریان بار، ولتاژ ترمینال کمی کاهش می‌یابد. این کاهش ولتاژ ترمینال با افزایش جریان میدان و در نتیجه افزایش ولتاژ تولید شده به راحتی قابل حفظ است. بنابراین، می‌توان ولتاژ ترمینال ثابتی به دست آورد.

مزایا و معایب

مولد‌های مستقل جریان مستقیم عملکرد پایدار و محدوده ولتاژ گسترده‌ای ارائه می‌دهند اما به دلیل نیاز به منبع تغذیه خارجی هزینه‌بر هستند.