Đặc điểm của máy phát điện DC được kích thích riêng biệt

Định nghĩa của máy phát điện DC kích từ riêng biệt

Máy phát điện DC kích từ riêng biệt được định nghĩa là máy phát điện DC mà cuộn dây từ được cấp nguồn từ một nguồn bên ngoài.

Đặc tính Từ hoặc Mạch Mở

Đường cong cho mối quan hệ giữa dòng điện từ (If) và điện áp sinh ra (E0) trong phần tử armature khi không có tải được gọi là đặc tính từ hoặc mạch mở của máy phát điện DC. Đường cong này hầu như giống nhau cho tất cả các loại máy phát, dù chúng là kích từ riêng biệt hay tự kích từ. Đường cong này còn được biết đến với tên gọi đường cong bão hòa không tải của máy phát điện DC.

Hình vẽ cho thấy cách điện thế cảm ứng thay đổi theo dòng điện từ ở các tốc độ armature cố định khác nhau mà không có tải. Tốc độ không đổi cao hơn dẫn đến đường cong dốc hơn. Ngay cả khi dòng điện từ bằng không, từ tính còn lại trong các cực tạo ra một điện thế ban đầu nhỏ (OA).

Giả sử chúng ta xem xét một máy phát điện DC kích từ riêng biệt cung cấp điện áp không tải E0 cho dòng điện từ cố định. Nếu không có phản ứng armature và sự sụt điện áp armature trong máy thì điện áp sẽ giữ nguyên. Do đó, nếu chúng ta vẽ điện áp định mức trên trục Y và dòng điện tải trên trục X thì đường cong sẽ là một đường thẳng song song với trục X như hình dưới đây. Ở đây, đường AB chỉ điện áp không tải (E0).

Khi máy phát được tải, điện áp giảm do hai lý do chính-

• Do phản ứng armature,

• Do sụt điện áp ohmic (IaRa).

 Đường cong Đặc tính Nội bộ

Đường cong đặc tính nội bộ của máy phát điện DC kích từ riêng biệt được tạo ra bằng cách trừ đi sự sụt điện áp do phản ứng armature từ điện áp không tải. Đường cong này cho thấy điện áp thực tế được sinh ra (Eg), giảm nhẹ theo dòng điện tải. Đường AC trong sơ đồ đại diện cho đường cong này, cũng được gọi là đặc tính tổng cộng của máy phát điện DC kích từ riêng biệt.

Đường cong Đặc tính Ngoại vi

Đường cong đặc tính nội bộ của máy phát điện DC kích từ riêng biệt được tạo ra bằng cách trừ đi sự sụt điện áp do phản ứng armature từ điện áp không tải. Đường cong này cho thấy điện áp thực tế được sinh ra (Eg), giảm nhẹ theo dòng điện tải. Đường AC trong sơ đồ đại diện cho đường cong này, cũng được gọi là đặc tính tổng cộng của máy phát điện DC kích từ riêng biệt.

Đặc tính ngoại vi của máy phát điện DC kích từ riêng biệt được xác định bằng cách trừ đi sự sụt điện áp do tổn thất ohmic (Ia Ra) trong armature từ điện áp sinh ra (Eg).

Điện áp cuối (V) = Eg – Ia Ra.

Đường cong này cho mối quan hệ giữa điện áp cuối (V) và dòng điện tải. Đường cong đặc tính ngoại vi nằm dưới đường cong đặc tính nội bộ. Ở đây, đường AD trong sơ đồ dưới đây chỉ sự thay đổi của điện áp cuối (V) theo dòng điện tải tăng. Có thể thấy từ hình rằng khi dòng điện tải tăng thì điện áp cuối giảm nhẹ. Sự giảm này của điện áp cuối có thể dễ dàng duy trì bằng cách tăng dòng điện từ và do đó tăng điện áp sinh ra. Do đó, chúng ta có thể có điện áp cuối ổn định.

Ưu điểm và Nhược điểm

Máy phát điện DC kích từ riêng biệt cung cấp hoạt động ổn định và dải điện áp rộng nhưng tốn kém do cần nguồn điện bên ngoài.