Kenmerken van een apart opgewekte gelijkstroomgenerator

Definitie van een apart geëxciteerde gelijkstroomgenerator

Een apart geëxciteerde gelijkstroomgenerator wordt gedefinieerd als een gelijkstroomgenerator waarbij de veldwinding door een externe bron wordt gevoed.

Magnetische of open circuit karakteristiek

De kromme die de relatie geeft tussen het veldstroom (If) en de opgewekte spanning (E0) in de armatuur zonder belasting wordt de magnetische of open circuit karakteristiek van een gelijkstroomgenerator genoemd. De plot van deze kromme is praktisch hetzelfde voor alle soorten generatoren, of ze nu apart geëxciteerd of zelfgeëxciteerd zijn. Deze kromme staat ook bekend als de niet-belaste verzadigingskarakteristiek kromme van de gelijkstroomgenerator.

De figuur toont hoe de opgewekte elektromotorische kracht varieert met het veldstroom bij verschillende vaste armatuursnelheden zonder belasting. Hogere constante snelheden resulteren in een steilere kromme. Zelfs wanneer de veldstroom nul is, produceert de restmagnetisatie in de polen een kleine initiële elektromotorische kracht (OA).

Laten we een apart geëxciteerde gelijkstroomgenerator overwegen die zijn niet-belaste spanning E0 levert voor een constante veldstroom. Als er geen armatuurreactie en spanningsval in de machine is, blijft de spanning constant. Daarom, als we de nominale spanning op de Y-as en de belastingsstroom op de X-as plotten, zal de kromme een rechte lijn zijn en parallel aan de X-as zoals in de onderstaande figuur getoond. Hier duidt de AB-lijn de niet-belaste spanning (E0) aan.

Wanneer de generator belast wordt, daalt de spanning om twee hoofdredenen-

• Door de armatuurreactie,

• Door de ohmse val (IaRa).

 Interne karakteristiekkromme

De interne karakteristiekkromme van een apart geëxciteerde gelijkstroomgenerator wordt gemaakt door de armatuurreactie-val van de niet-belaste spanning af te trekken. Deze kromme toont de werkelijke opgewekte spanning (Eg), die licht daalt met de belastingsstroom. De AC-lijn in de diagram toont deze kromme, ook bekend als de totale karakteristiek van een apart geëxciteerde gelijkstroomgenerator.

Externe karakteristiekkromme

De interne karakteristiekkromme van een apart geëxciteerde gelijkstroomgenerator wordt gemaakt door de armatuurreactie-val van de niet-belaste spanning af te trekken. Deze kromme toont de werkelijke opgewekte spanning (Eg), die licht daalt met de belastingsstroom. De AC-lijn in de diagram toont deze kromme, ook bekend als de totale karakteristiek van een apart geëxciteerde gelijkstroomgenerator.

De externe karakteristiek van de apart geëxciteerde gelijkstroomgenerator wordt verkregen door de val door ohmse verlies (Ia Ra) in de armatuur van de opgewekte spanning (Eg) af te trekken.

Terminalsnelheid(V) = Eg – Ia Ra.

Deze kromme geeft de relatie tussen de terminalspanning (V) en de belastingsstroom. De externe karakteristiekkromme ligt onder de interne karakteristiekkromme. Hier duidt de AD-lijn in de onderstaande diagram de verandering in terminalspanning (V) aan met toenemende belastingsstroom. Het kan uit de figuur worden gezien dat wanneer de belastingsstroom toeneemt, de terminalspanning licht daalt. Deze daling in terminalspanning kan gemakkelijk worden onderhouden door de veldstroom te verhogen en zo de opgewekte spanning te verhogen. Daardoor kunnen we een constante terminalspanning krijgen.

Voordelen en nadelen

Apart geëxciteerde gelijkstroomgeneratoren bieden stabiele bedrijfsvoering en een breed spantingsbereik, maar zijn kostbaar vanwege de noodzaak van een externe energiebron.