Caratteristiche del Generatore DC a Eccitazione Separata
Definizione di Generatore DC Separatamente Eccitato
Un generatore DC separatamente eccitato è definito come un generatore DC in cui l'avvolgimento di campo è alimentato da una sorgente esterna.
Caratteristica Magnetica o a Circuito Aperto
La curva che dà la relazione tra la corrente di campo (If) e la tensione generata (E0) nell'armatura a vuoto è chiamata caratteristica magnetica o a circuito aperto di un generatore DC. Il tracciato di questa curva è praticamente lo stesso per tutti i tipi di generatori, sia essi separatamente eccitati o autoeccitati. Questa curva è anche nota come curva di saturazione a vuoto del generatore DC.
La figura mostra come varia l'efm generato con la corrente di campo a diverse velocità fisse dell'armatura senza carico. Velocità costanti più elevate producono una curva più ripida. Anche quando la corrente di campo è zero, il magnetismo residuo nei poli produce un piccolo emf iniziale (OA).
Consideriamo un generatore DC separatamente eccitato che fornisce la sua tensione a vuoto E0 per una corrente di campo costante. Se non c'è reazione dell'armatura e caduta di tensione nell'armatura, allora la tensione rimarrà costante. Pertanto, se tracciamo la tensione nominale sull'asse Y e la corrente di carico sull'asse X, la curva sarà una linea retta e parallela all'asse X come mostrato nella figura sottostante. Qui, la linea AB indica la tensione a vuoto (E0).
Quando il generatore è caricato, la tensione diminuisce per due motivi principali-
A causa della reazione dell'armatura,
A causa della caduta ohmica (IaRa).
Curva Caratteristica Interna
La curva caratteristica interna di un generatore DC separatamente eccitato viene creata sottraendo le cadute dovute alla reazione dell'armatura dalla tensione a vuoto. Questa curva mostra la tensione effettivamente generata (Eg), che diminuisce leggermente con la corrente di carico. La linea AC nel diagramma rappresenta questa curva, anche nota come caratteristica totale di un generatore DC separatamente eccitato.
Curva Caratteristica Esterna
La curva caratteristica interna di un generatore DC separatamente eccitato viene creata sottraendo le cadute dovute alla reazione dell'armatura dalla tensione a vuoto. Questa curva mostra la tensione effettivamente generata (Eg), che diminuisce leggermente con la corrente di carico. La linea AC nel diagramma rappresenta questa curva, anche nota come caratteristica totale di un generatore DC separatamente eccitato.
La caratteristica esterna del generatore DC separatamente eccitato si ottiene sottraendo le cadute dovute alle perdite ohmiche (Ia Ra) nell'armatura dalla tensione generata (Eg).
Tensione ai capi (V) = Eg – Ia Ra.
Questa curva dà la relazione tra la tensione ai capi (V) e la corrente di carico. La curva caratteristica esterna si trova sotto la curva caratteristica interna. Nella figura sottostante, la linea AD indica la variazione della tensione ai capi (V) con l'aumento della corrente di carico. Si può vedere dalla figura che, quando la corrente di carico aumenta, la tensione ai capi diminuisce leggermente. Questa diminuzione della tensione ai capi può essere mantenuta facilmente aumentando la corrente di campo e quindi aumentando la tensione generata. Pertanto, possiamo ottenere una tensione ai capi costante.
Vantaggi e Svantaggi
I generatori DC separatamente eccitati offrono un funzionamento stabile e un ampio intervallo di tensione, ma sono costosi a causa della necessità di una sorgente di alimentazione esterna.
