ลักษณะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบตื่นเต้นแยกส่วน
นิยามของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นแยก
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นแยกหมายถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่วงจรแม่เหล็กได้รับพลังงานจากแหล่งภายนอก
คุณสมบัติแม่เหล็กหรือคุณสมบัติวงจรเปิด
เส้นโค้งที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสสนาม (If) และแรงดันที่สร้างขึ้น (E0) ในอาร์เมเจอร์เมื่อไม่มีโหลดเรียกว่าคุณสมบัติแม่เหล็กหรือคุณสมบัติวงจรเปิดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เส้นโค้งนี้มีลักษณะเหมือนกันสำหรับทุกประเภทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่กระตุ้นแยกหรือกระตุ้นเอง เส้นโค้งนี้ยังเรียกว่าเส้นโค้งความอิ่มตัวโดยไม่มีโหลดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง
ภาพแสดงว่าแรงดันเกิดขึ้นเปลี่ยนแปลงตามกระแสสนามในความเร็วอาร์เมเจอร์คงที่ต่างๆ โดยไม่มีโหลด ความเร็วคงที่ที่สูงขึ้นทำให้เส้นโค้งชันขึ้น แม้ว่ากระแสสนามจะเท่ากับศูนย์ แต่แม่เหล็กตกค้างในขั้วทำให้เกิดแรงดันเริ่มต้นเล็กน้อย (OA)
ลองพิจารณาเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นแยกที่ให้แรงดันโดยไม่มีโหลด E0 สำหรับกระแสสนามคงที่ หากไม่มีปฏิกิริยาอาร์เมเจอร์และแรงดันตกคร่อมในเครื่องแล้ว แรงดันจะคงที่ ดังนั้น หากเราพล็อตแรงดันกำหนดบนแกน Y และกระแสโหลดบนแกน X เส้นโค้งจะเป็นเส้นตรงขนานกับแกน X ตามที่แสดงในภาพด้านล่าง ที่นี่ เส้น AB แสดงแรงดันโดยไม่มีโหลด (E0)
เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีโหลด แรงดันลดลงเนื่องจากสองเหตุผลหลัก-
เนื่องจากปฏิกิริยาอาร์เมเจอร์
เนื่องจากการตกคร่อมโอห์ม (IaRa)
เส้นโค้งคุณสมบัติภายใน
เส้นโค้งคุณสมบัติภายในของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นแยกสร้างขึ้นโดยการลบการตกคร่อมจากการตอบสนองอาร์เมเจอร์ออกจากแรงดันโดยไม่มีโหลด เส้นโค้งนี้แสดงแรงดันที่สร้างขึ้นจริง (Eg) ซึ่งลดลงเล็กน้อยเมื่อมีกระแสโหลด เส้น AC ในแผนภาพแสดงเส้นโค้งนี้ ซึ่งเรียกว่าคุณสมบัติรวมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นแยก
เส้นโค้งคุณสมบัติภายนอก
เส้นโค้งคุณสมบัติภายในของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นแยกสร้างขึ้นโดยการลบการตกคร่อมจากการตอบสนองอาร์เมเจอร์ออกจากแรงดันโดยไม่มีโหลด เส้นโค้งนี้แสดงแรงดันที่สร้างขึ้นจริง (Eg) ซึ่งลดลงเล็กน้อยเมื่อมีกระแสโหลด เส้น AC ในแผนภาพแสดงเส้นโค้งนี้ ซึ่งเรียกว่าคุณสมบัติรวมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นแยก
แรงดันที่ปลายสาย (V) = Eg – Ia Ra
เส้นโค้งนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันที่ปลายสาย (V) และกระแสโหลด เส้นโค้งคุณสมบัติภายนอกอยู่ใต้เส้นโค้งคุณสมบัติภายใน ที่นี่ เส้น AD ในแผนภาพด้านล่างแสดงการเปลี่ยนแปลงของแรงดันที่ปลายสาย (V) เมื่อกระแสโหลดเพิ่มขึ้น จากภาพสามารถเห็นได้ว่าเมื่อกระแสโหลดเพิ่มขึ้น แรงดันที่ปลายสายลดลงเล็กน้อย การลดลงของแรงดันที่ปลายสายสามารถควบคุมได้ง่ายโดยการเพิ่มกระแสสนามและแรงดันที่สร้างขึ้น ดังนั้น เราสามารถได้แรงดันที่ปลายสายคงที่
ข้อดีและข้อเสีย
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่กระตุ้นแยกให้การทำงานที่มั่นคงและช่วงแรงดันที่กว้าง แต่ราคาแพงเนื่องจากต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก
