Característica do xerador de corrente contínua con excitación separada

Definición de xerador DC de excitación separada

Un xerador DC de excitación separada defínese como un xerador DC no que o devanado de campo está alimentado por unha fonte externa.

Característica magnética ou en circuito aberto

A curva que dá a relación entre a corrente de campo (If) e a tensión xerada (E0) no armadura sen carga chámase característica magnética ou en circuito aberto dun xerador DC. A representación desta curva é prácticamente a mesma para todos os tipos de xeradores, se son de excitación separada ou autoexcitados. Esta curva tamén coñécese como curva de saturación sen carga do xerador DC.

A figura mostra como varía a f.e.m. xerada con a corrente de campo a diferentes velocidades fixas do armadura sen ningunha carga. Velocidades constantes máis altas resultan nunha curva máis inclinada. Incluso cando a corrente de campo é cero, o magnetismo residual nos polos produce unha pequena f.e.m. inicial (OA).

Consideremos un xerador DC de excitación separada que proporciona a súa tensión sen carga E0 para unha corrente de campo constante. Se non hai reacción do armadura nin caída de tensión no armadura da máquina, a tensión permanecerá constante. Polo tanto, se trazamos a tensión nominal no eixe Y e a corrente de carga no eixe X, entón a curva será unha liña recta e paralela ao eixe X como se mostra na figura de abaixo. Aquí, a liña AB indica a tensión sen carga (E0).

Cando o xerador está cargado, a tensión diminúe debido a dúas razóns principais-

• Debido á reacción do armadura,

• Debido á caída ohmica (IaRa).

 Curva de característica interna

A curva de característica interna dun xerador DC de excitación separada crea-se restándolle as caídas de reacción do armadura á tensión sen carga. Esta curva amosa a tensión xerada real (Eg), que diminúe levemente coa corrente de carga. A liña AC no diagrama representa esta curva, tamén coñecida como a característica total dun xerador DC de excitación separada.

Curva de característica externa

A curva de característica interna dun xerador DC de excitación separada crea-se restándolle as caídas de reacción do armadura á tensión sen carga. Esta curva amosa a tensión xerada real (Eg), que diminúe levemente coa corrente de carga. A liña AC no diagrama representa esta curva, tamén coñecida como a característica total dun xerador DC de excitación separada.

A característica externa do xerador DC de excitación separada obtense restándolle as caídas debido á perda ohmica (Ia Ra) no armadura á tensión xerada (Eg).

Tensión terminal(V) = Eg – Ia Ra.

Esta curva dá a relación entre a tensión terminal (V) e a corrente de carga. A curva de característica externa sitúase por debaixo da curva de característica interna. Aquí, a liña AD no diagrama de abaixo indica o cambio na tensión terminal (V) con o aumento da corrente de carga. Pode observarse na figura que cando a corrente de carga aumenta, a tensión terminal diminúe levemente. Esta diminución da tensión terminal pode manterse facilmente aumentando a corrente de campo e, así, aumentando a tensión xerada. Polo tanto, podemos obter unha tensión terminal constante.

Ventajas e desvantaxes

Os xeradores DC de excitación separada proporcionan un funcionamento estable e un amplo rango de tensión, pero son caros debido á necesidade dunha fonte de enerxía externa.