Χαρακτηριστικά του Σειριακά Συνδεδεμένου Γεννήτριας Υπολείμματος

Ορισμός Σειρών Δημιουργού

Ένας δημιουργός σειρών DC ορίζεται ως δημιουργός στον οποίο τα περιθωριακά στροφίδια, τα στροφίδια αντιστάσεως και το εξωτερικό φορτίο είναι συνδεδεμένα σε σειρά, προκαλώντας την ίδια ροή ρεύματος να διαρρέει κάθε μέρος.

 Σε αυτού του τύπου δημιουργούς, τα περιθωριακά στροφίδια, τα στροφίδια αντιστάσεως και το εξωτερικό φορτίο είναι συνδεδεμένα σε σειρά, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Επομένως, το ίδιο ρεύμα διαρρέει τα στροφίδια αντιστάσεως, τα περιθωριακά στροφίδια και το φορτίο.

Ας λέμε, I = Ia = Isc = IL

Εδώ, Ia = ρεύμα αντιστάσεως

Isc = ρεύμα περιθωριακών στροφιδίων

IL = ρεύμα φορτίου

Υπάρχουν γενικά τρεις πιο σημαντικές ιδιότητες του δημιουργού σειρών DC που δείχνουν τη σχέση μεταξύ διαφόρων ποσοτήτων, όπως το ρεύμα περιθωριακών στροφιδίων ή το ρεύμα ενεργοποίησης, την παραγόμενη τάση, την τερματική τάση και το ρεύμα φορτίου.

Καμπύλη Μαγνητικών Χαρακτηριστικών

Η καμπύλη που δείχνει τη σχέση μεταξύ τάσης χωρίς φορτίο και του ρεύματος ενεργοποίησης περιθωρίου ονομάζεται καμπύλη μαγνητικών ή ανοιχτής διατροπής. Καθώς κατά την απουσία φορτίου, τα τερματικά του φορτίου είναι ανοιχτούς κύκλου, δεν θα υπάρχει ρεύμα περιθωρίου στο περιθώριο, αφού τα στροφίδια αντιστάσεως, το περιθώριο και το φορτίο είναι σε σειρά συνδεδεμένα και αυτά τα τρία συνθέτουν έναν κλειστό κύκλο. Έτσι, αυτή η καμπύλη μπορεί να προκύψει πρακτικά αποδιορθώνοντας το περιθώριο και ενεργοποιώντας τον δημιουργό DC με ένα εξωτερικό πηγαίο.

Στο διάγραμμα, η καμπύλη AB δείχνει τη μαγνητική χαρακτηριστική ενός δημιουργού σειρών DC. Η καμπύλη είναι γραμμική μέχρι τα πόλους να φθάσουν σε κατάσταση κορύβανσης. Μετά από αυτό το σημείο, η τερματική τάση δεν αυξάνεται σημαντικά με πρόσθετο ρεύμα περιθωρίου. Λόγω της υπολειμματικής μαγνητικής, υπάρχει μια αρχική τάση στο στροφίδιο αντιστάσεως, έτσι η καμπύλη ξεκινά ελαφρώς πάνω από την αρχή στο σημείο A.

Καμπύλη Εσωτερικών Χαρακτηριστικών

Η καμπύλη εσωτερικών χαρακτηριστικών δείχνει τη σχέση μεταξύ της τάσης που παράγεται στο στροφίδιο αντιστάσεως και του ρεύματος φορτίου. Αυτή η καμπύλη λαμβάνει υπόψη την πτώση που προκαλείται από την απομαγνητοποίηση της αντίδρασης του στροφιδίου αντιστάσεως, καθιστώντας την πραγματική παραγόμενη τάση (Eg) μικρότερη από την τάση χωρίς φορτίο (E0). Επομένως, η καμπύλη πέφτει ελαφρώς από την καμπύλη ανοιχτής διατροπής. Στο διάγραμμα, η καμπύλη OC αντιπροσωπεύει αυτό το εσωτερικό χαρακτηριστικό.

Καμπύλη Εξωτερικών Χαρακτηριστικών

Η καμπύλη εξωτερικών χαρακτηριστικών δείχνει τη μεταβολή της τερματικής τάσης (V) με το ρεύμα φορτίου (IL). Η τερματική τάση αυτού του τύπου δημιουργού προκύπτει αφαιρώντας την ομική πτώση λόγω της αντίστασης του στροφιδίου αντιστάσεως (Ra) και της αντίστασης του περιθωριακού στροφιδίου (Rsc) από την πραγματική παραγόμενη τάση (Eg).

Τερματική τάση V = Eg – I(Ra + Rsc)

Η καμπύλη εξωτερικών χαρακτηριστικών βρίσκεται κάτω από την καμπύλη εσωτερικών χαρακτηριστικών, επειδή η τιμή της τερματικής τάσης είναι μικρότερη από την παραγόμενη τάση. Στο διάγραμμα, η καμπύλη OD δείχνει το εξωτερικό χαρακτηριστικό του δημιουργού σειρών DC.

Από τα χαρακτηριστικά ενός δημιουργού σειρών DC, μπορούμε να δούμε ότι όσο αυξάνεται το φορτίο (και επομένως το ρεύμα φορτίου), η τερματική τάση αρχικά αυξάνεται. Ωστόσο, μετά την επίτευξη ενός κορυφαίου σημείου, ξεκινά να μειώνεται λόγω της απομαγνητοποίησης της αντίδρασης του στροφιδίου αντιστάσεως. Η τετράγωνη γραμμή στο διάγραμμα δείχνει αυτό το φαινόμενο, δείχνοντας ότι το ρεύμα παραμένει περίπου σταθερό, παρά τις αλλαγές στην αντίσταση του φορτίου. Όταν αυξάνεται το φορτίο, αυξάνεται και το ρεύμα περιθωρίου, καθώς το περιθώριο είναι σε σειρά συνδεδεμένο με το φορτίο. Ομοίως, το ρεύμα αντιστάσεως αυξάνεται, καθώς είναι επίσης σε σειρά συνδεδεμένο. Ωστόσο, λόγω της κορύβανσης, η ισχύς του μαγνητικού πεδίου και η παραγόμενη τάση δεν αυξάνονται σημαντικά. Η αυξημένη ροή αντιστάσεως οδηγεί σε μεγαλύτερη αντίδραση του στροφιδίου αντιστάσεως, προκαλώντας μια πτώση στην τάση φορτίου. Εάν μειωθεί η τάση φορτίου, τότε και το ρεύμα φορτίου μειώνεται, καθώς το ρεύμα είναι ανάλογο με την τάση (Νόμος Ohm). Αυτές οι ταυτόχρονες επιδράσεις σημαίνουν ότι δεν υπάρχει σημαντική αλλαγή στο ρεύμα φορτίου στο τμήμα της τετράγωνης γραμμής της καμπύλης εξωτερικών χαρακτηριστικών. Αυτή η συμπεριφορά κάνει τον δημιουργό σειρών DC έναν σταθερό ρεύματος δημιουργό.

Σταθερός Δημιουργός Ρεύματος

Ένας δημιουργός σειρών DC είναι γνωστός ως σταθερός δημιουργός ρεύματος, επειδή το ρεύμα φορτίου παραμένει σχεδόν σταθερό, παρά τις μεταβολές στην αντίσταση του φορτίου.