सम्पूर्ण उत्तेजित DC जनरेटर की विशेषताएं

स्वतंत्र उत्तेजित डीसी जनरेटर की परिभाषा

एक स्वतंत्र उत्तेजित डीसी जनरेटर को एक डीसी जनरेटर के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें फील्ड वाइंडिंग बाहरी स्रोत द्वारा चालित होती है।

चुंबकीय या खुला परिपथ विशेषता

वह वक्र जो फील्ड धारा (If) और निर्भारण पर आर्मेचर में उत्पन्न वोल्टेज (E0) के बीच संबंध देता है, डीसी जनरेटर की चुंबकीय या खुला परिपथ विशेषता कहलाता है। इस वक्र का प्लाट वास्तव में सभी प्रकार के जनरेटरों के लिए लगभग समान होता है, चाहे वे स्वतंत्र उत्तेजित हों या स्व-उत्तेजित हों। इस वक्र को डीसी जनरेटर की निर्भारण संतृप्ति विशेषता वक्र भी कहा जाता है।

आकृति दिखाती है कि विभिन्न निरंतर आर्मेचर गति पर बिना किसी भार के फील्ड धारा के साथ उत्पन्न इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स (emf) कैसे बदलता है। उच्च निरंतर गति के परिणामस्वरूप एक अधिक ढाल का वक्र प्राप्त होता है। भले ही फील्ड धारा शून्य हो, ध्रुवों में अवशिष्ट चुंबकत्व एक छोटी प्रारंभिक emf (OA) उत्पन्न करता है।

आइए एक स्वतंत्र उत्तेजित डीसी जनरेटर पर विचार करें जो निरंतर फील्ड धारा के लिए निर्भारण वोल्टेज E0 देता है। यदि मशीन में कोई आर्मेचर प्रतिक्रिया और आर्मेचर वोल्टेज गिरावट नहीं है तो वोल्टेज स्थिर रहेगा। इसलिए, यदि हम Y अक्ष पर रेटेड वोल्टेज और X अक्ष पर भार धारा का प्लाट करते हैं तो वक्र X-अक्ष के समानांतर एक सीधी रेखा होगी जैसा कि नीचे दिखाया गया है। यहाँ, AB रेखा निर्भारण वोल्टेज (E0) को दर्शाती है।

जब जनरेटर भारित होता है तो वोल्टेज दो मुख्य कारणों से गिर जाता है-

• आर्मेचर प्रतिक्रिया के कारण,

• ओह्मिक गिरावट (IaRa) के कारण।

 आंतरिक विशेषता वक्र

स्वतंत्र उत्तेजित डीसी जनरेटर का आंतरिक विशेषता वक्र निर्भारण वोल्टेज से आर्मेचर प्रतिक्रिया गिरावट को घटाकर बनाया जाता है। यह वक्र वास्तविक उत्पन्न वोल्टेज (Eg) को दर्शाता है, जो भार धारा के साथ थोड़ा गिर जाता है। आरेख में AC रेखा इस वक्र को दर्शाती है, जिसे स्वतंत्र उत्तेजित डीसी जनरेटर की कुल विशेषता भी कहा जाता है।

बाहरी विशेषता वक्र

स्वतंत्र उत्तेजित डीसी जनरेटर का आंतरिक विशेषता वक्र निर्भारण वोल्टेज से आर्मेचर प्रतिक्रिया गिरावट को घटाकर बनाया जाता है। यह वक्र वास्तविक उत्पन्न वोल्टेज (Eg) को दर्शाता है, जो भार धारा के साथ थोड़ा गिर जाता है। आरेख में AC रेखा इस वक्र को दर्शाती है, जिसे स्वतंत्र उत्तेजित डीसी जनरेटर की कुल विशेषता भी कहा जाता है।

स्वतंत्र उत्तेजित डीसी जनरेटर की बाहरी विशेषता उत्पन्न वोल्टेज (Eg) से आर्मेचर में ओह्मिक नुकसान (Ia Ra) के कारण होने वाली गिरावट को घटाकर प्राप्त की जाती है।

टर्मिनल वोल्टेज(V) = Eg – Ia Ra।

यह वक्र टर्मिनल वोल्टेज (V) और भार धारा के बीच संबंध देता है। बाहरी विशेषता वक्र आंतरिक विशेषता वक्र से नीचे होता है। यहाँ, आरेख में AD रेखा बढ़ती भार धारा के साथ टर्मिनल वोल्टेज (V) में परिवर्तन को दर्शाती है। आकृति से स्पष्ट है कि जब भार धारा बढ़ती है तो टर्मिनल वोल्टेज थोड़ा गिर जाता है। टर्मिनल वोल्टेज में यह गिरावट फील्ड धारा को बढ़ाकर और उत्पन्न वोल्टेज को बढ़ाकर आसानी से नियंत्रित की जा सकती है। इसलिए, हम स्थिर टर्मिनल वोल्टेज प्राप्त कर सकते हैं।

लाभ और हानियाँ

स्वतंत्र उत्तेजित डीसी जनरेटर स्थिर संचालन और व्यापक वोल्टेज विस्तार प्रदान करते हैं, लेकिन बाहरी विद्युत स्रोत की आवश्यकता के कारण लागतपूर्ण होते हैं।