Charakterystyka osobno wzmacnianego prądnicy DC
Definicja generatora prądu stałego z osobnym pobudzeniem
Generator prądu stałego z osobnym pobudzeniem to generator DC, w którym cewka polowa jest zasilana ze źródła zewnętrznego.
Charakterystyka magnetyczna lub otwartego obwodu
Krzywa, która przedstawia zależność między prądem polowym (If) a wytworzonym napięciem (E0) w armaturze bez obciążenia, nazywana jest charakterystyką magnetyczną lub otwartego obwodu generatora DC. Wykres tej krzywej praktycznie jest taki sam dla wszystkich typów generatorów, niezależnie od tego, czy są one z osobnym pobudzeniem, czy samopobudzane. Ta krzywa jest również znana jako krzywa nasycenia na obciążenie zerowe generatora DC.
Rysunek pokazuje, jak zmienia się wytworzona napędowa emf w zależności od prądu polowego przy różnych stałych prędkościach armatury bez obciążenia. Wyższe stałe prędkości powodują bardziej stromą krzywą. Nawet gdy prąd polowy wynosi zero, pozostałe namagnesowanie w biegunach powoduje powstanie małej początkowej emf (OA).
Rozważmy generator DC z osobnym pobudzeniem, który generuje napięcie bez obciążenia E0 dla stałego prądu polowego. Jeśli nie ma reakcji armatury i spadku napięcia w maszynie, to napięcie pozostanie stałe. Dlatego, jeśli naniesiemy nominalne napięcie na osi Y i prąd obciążenia na osi X, to krzywa będzie prostą równoległą do osi X, jak pokazano na rysunku poniżej. Tutaj, linia AB wskazuje napięcie bez obciążenia (E0).
Gdy generator jest obciążony, napięcie spada z dwóch głównych powodów-
Ze względu na reakcję armatury,
Ze względu na spadek ohmiczny (IaRa).
Krzywa charakterystyki wewnętrznej
Krzywa charakterystyki wewnętrznej generatora DC z osobnym pobudzeniem powstaje poprzez odjęcie spadków reakcji armatury od napięcia bez obciążenia. Ta krzywa pokazuje rzeczywiste wytworzone napięcie (Eg), które nieznacznie spada z prądem obciążenia. Linia AC na diagramie reprezentuje tę krzywą, również znaną jako całkowita charakterystyka generatora DC z osobnym pobudzeniem.
Krzywa charakterystyki zewnętrznej
Krzywa charakterystyki wewnętrznej generatora DC z osobnym pobudzeniem powstaje poprzez odjęcie spadków reakcji armatury od napięcia bez obciążenia. Ta krzywa pokazuje rzeczywiste wytworzone napięcie (Eg), które nieznacznie spada z prądem obciążenia. Linia AC na diagramie reprezentuje tę krzywą, również znaną jako całkowita charakterystyka generatora DC z osobnym pobudzeniem.
Napięcie końcowe (V) = Eg – Ia Ra.
Ta krzywa przedstawia zależność między napięciem końcowym (V) a prądem obciążenia. Krzywa charakterystyki zewnętrznej leży poniżej krzywej charakterystyki wewnętrznej. Tutaj, linia AD na poniższym diagramie wskazuje zmianę napięcia końcowego (V) wraz ze wzrostem prądu obciążenia. Widoczne jest, że przy wzroście prądu obciążenia napięcie końcowe nieznacznie spada. Ten spadek napięcia końcowego można łatwo utrzymać, zwiększając prąd polowy i tym samym zwiększając wytworzone napięcie. Dzięki temu możemy uzyskać stałe napięcie końcowe.
Zalety i wady
Generatory DC z osobnym pobudzeniem zapewniają stabilną pracę i szeroki zakres napięć, ale są kosztowne ze względu na potrzebę zewnętrznego źródła zasilania.
