Riistükituvate DC geneeratori omadused

Seri genereatori definitsioon

Seriümbritseva DC-generaator defineeritakse kui generaator, kus välismagnetväli, armatuuriväli ja väline laadikring on ühendatud sari, mis tõstab sama voolu kõigis osades.

 Sellistes generaatorites on välismagnetväli, armatuuriväli ja väline laadikring kõik ühendatud sari, nagu allpool näidatud jooniselt.

Seega, sama vool voolab armatuuri, välise magnetväli ja laadi kaudu.

Oletame, et I = Ia = Isc = IL

Siin, Ia = armatuuri vool

Isc = sariveelde vool

IL = laadi vool

Üldiselt on seriümbritseva DC-generaatoril kolm kõige olulisemat omadust, mis näitavad erinevate suuruste (nt. sariveele vool, genereeritud pinget, terminaalpinge ja laadi vool) vahelist seost.

Magneetiline karakteristikukõver

Kõver, mis näitab seost nulllaadi pinge ja välise magnetväli vooli vahel, nimetatakse magneetiliseks või avatud ringiks. Nulllaadi korral on laaditerminaale avatud ringiks, seega ei ole välises magnetväli, kuna armatuur, välisveeldeväli ja laad on sariliikmel ühendatud, moodustades suletud ringi. Seega saab seda kõrva praktikas eraldades välise magnetväli ja excitimine DC-generaatorit välise allikaga.

Joonisel näitab AB-kõver seriümbritseva DC-generaatori magneetilist karakteristikut. Kõver on lineaarne kuni nupud jõuavad sättumiseni. Seejärel ei suurene terminaalpinge märkimisväärselt täiendava välise magnetväli vooliga. Residualmagnetluse tõttu on algne pinge armatuuri lõikes, seega alustab kõver veidi pärisalguses punktis A.

Sisemine karakteristikukõver

Sisemine karakteristikukõver näitab seost armatuuri genereeritud pinges ja laadi voolu vahel. See kõver arvestab armatuuri reaktsiooni demagnetiseeriva mõju tekitatud langusega, mis muudab tegeliku genereeritud pinge (Eg) väiksemaks kui nulllaadi pinge (E0). Seega, kõver langeda veidi avatud ringi karakteristikukõverest. Joonisel esindab OC-kõver seda sisemist karakteristikut.

Välisine karakteristikukõver

Välisine karakteristikukõver näitab terminaalpinge (V) variatsioone laadi voolu (IL) suhtes. Sellise tüübi generaatori terminaalpinge saadakse lahutades ohmiilme armatuuri vastusest (Ra) ja sariveele vastusest (Rsc) tegelikult genereeritud pinge (Eg).

Terminaalinge V = Eg – I(Ra + Rsc)

Välisine karakteristikukõver asub sisemise karakteristikukõver all, kuna terminaalpinge väärtus on väiksem kui genereeritud pinge. Joonisel näitab OD-kõver seriümbritseva DC-generaatori välise karakteristikut.

Seriümbritseva DC-generaatori karakteristikute järgi näeme, et kui laad suureneb (ja seega ka laadi vool), siis terminaalpinge algul tõuseb. Kuid pärast tippu hakkab see langema armatuuri reaktsiooni demagnetiseeriva mõju tõttu. Joonisel näitab seda ilmingut katkendunud joon, mis näitab, et vool jääb umbes konstandile, olenemata laadivastusest. Kui laad suureneb, siis suureneb ka välise magnetväli vool, kuna välisveeldeväli on sariliikmel ühendatud laadiga. Samuti suureneb armatuuri vool, kuna see on samuti sariliikmel ühendatud. Kuid sättumise tõttu ei suurene magneetväli ega indutseeritud pinge märkimisväärselt. Suurenenud armatuuri vool tekitab suurema armatuuri reaktsiooni, mis põhjustab laadi pingelanguse. Kui laadi pinge langeb, siis langeb ka laadi vool, kuna vool on proportsionaalne pingega (Ohmi seadus). Need ühisefektid tähendavad, et laadi vool ei muutu märkimisväärselt välise karakteristikukõveri katkendunud osas. See käitumine muudab seriümbritseva DC-generaatori püsivoolugeneraatoriks.

Püsivoolugeneraator

Seriümbritsevat DC-generaatorit nimetatakse püsivoolugeneraatoriks, kuna laadi vool jääb umbes konstandile, olenemata laadivastusest.