श्रेणीसंयोजित डीसी जनरेटर के विशेषताएँ

श्रृंखला जनरेटर परिभाषा

एक श्रृंखला वाउंड DC जनरेटर को एक जनरेटर के रूप में परिभाषित किया जाता है जहाँ फील्ड वाइंडिंग, आर्मेचर वाइंडिंग और बाहरी लोड सर्किट श्रृंखला में जुड़े होते हैं, जिससे प्रत्येक भाग में एक ही धारा प्रवाहित होती है।

 इन प्रकार के जनरेटरों में फील्ड वाइंडिंग, आर्मेचर वाइंडिंग और बाहरी लोड सर्किट सभी नीचे दिखाए गए चित्र के अनुसार श्रृंखला में जुड़े होते हैं।

इसलिए, आर्मेचर वाइंडिंग, फील्ड वाइंडिंग और लोड में एक ही धारा प्रवाहित होती है।

मान लीजिए, I = Ia = Isc = IL

यहाँ, Ia = आर्मेचर धारा

Isc = श्रृंखला फील्ड धारा

IL = लोड धारा

आमतौर पर श्रृंखला वाउंड DC जनरेटर के तीन सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएँ होती हैं जो विभिन्न मात्राओं के बीच संबंध दर्शाती हैं जैसे श्रृंखला फील्ड धारा या प्रोत्साहन धारा, उत्पन्न वोल्टेज, टर्मिनल वोल्टेज और लोड धारा।

चुंबकीय विशेषता वक्र

वक्र जो नो-लोड वोल्टेज और फील्ड प्रोत्साहन धारा के बीच संबंध दर्शाता है, को चुंबकीय या ओपन सर्किट विशेषता वक्र कहा जाता है। क्योंकि नो-लोड के दौरान, लोड टर्मिनल ओपन सर्किट किए जाते हैं, तो फील्ड में कोई फील्ड धारा नहीं होगी, क्योंकि आर्मेचर, फील्ड और लोड श्रृंखला में जुड़े होते हैं और ये तीन एक सर्किट का बंद लूप बनाते हैं। इसलिए, यह वक्र व्यावहारिक रूप से फील्ड वाइंडिंग को अलग करके और बाहरी स्रोत द्वारा DC जनरेटर को प्रोत्साहित करके प्राप्त किया जा सकता है।

चित्र में, AB वक्र श्रृंखला वाउंड DC जनरेटर की चुंबकीय विशेषता दर्शाता है। यह वक्र तब तक रेखीय होता है जब तक पोल्स संतृप्ति तक नहीं पहुँच जाते। इस बिंदु के बाद, अतिरिक्त फील्ड धारा के साथ टर्मिनल वोल्टेज में महत्वपूर्ण वृद्धि नहीं होती। अवशिष्ट चुंबकत्व के कारण, आर्मेचर पर एक प्रारंभिक वोल्टेज होता है, इसलिए वक्र बिंदु A पर उत्पत्ति से थोड़ा ऊपर शुरू होता है।

आंतरिक विशेषता वक्र

आंतरिक विशेषता वक्र आर्मेचर में उत्पन्न वोल्टेज और लोड धारा के बीच संबंध दर्शाता है। यह वक्र आर्मेचर प्रतिक्रिया के डी-मैग्नेटाइज़िंग प्रभाव के कारण होने वाले गिरावट को ध्यान में रखता है, जिससे वास्तविक उत्पन्न वोल्टेज (Eg) नो-लोड वोल्टेज (E0) से कम होता है। इसलिए, वक्र ओपन सर्किट विशेषता वक्र से थोड़ा नीचे जाता है। चित्र में, OC वक्र इस आंतरिक विशेषता को दर्शाता है।

बाहरी विशेषता वक्र

बाहरी विशेषता वक्र टर्मिनल वोल्टेज (V) और लोड धारा (IL) के बीच संबंध दर्शाता है। इस प्रकार के जनरेटर का टर्मिनल वोल्टेज वास्तविक उत्पन्न वोल्टेज (Eg) से आर्मेचर प्रतिरोध (Ra) और श्रृंखला फील्ड प्रतिरोध (Rsc) के कारण होने वाले ओहोमिक गिरावट को घटाकर प्राप्त किया जाता है।

टर्मिनल वोल्टेज V = Eg – I(Ra + Rsc)

बाहरी विशेषता वक्र आंतरिक विशेषता वक्र से नीचे होता है क्योंकि टर्मिनल वोल्टेज का मान उत्पन्न वोल्टेज से कम होता है। यहाँ चित्र में OD वक्र श्रृंखला वाउंड DC जनरेटर की बाहरी विशेषता दर्शाता है।

श्रृंखला वाउंड DC जनरेटर की विशेषताओं से हम देख सकते हैं कि जैसे-जैसे लोड बढ़ता है (और इसलिए लोड धारा), टर्मिनल वोल्टेज प्रारंभ में बढ़ता है। हालाँकि, चरम पर पहुँचने के बाद, आर्मेचर प्रतिक्रिया के डी-मैग्नेटाइज़िंग प्रभाव के कारण यह घटना शुरू होती है। चित्र में छोटे डॉटेड लाइन इस घटना को दर्शाती है, जो इंगित करती है कि लोड प्रतिरोध में परिवर्तन के बावजूद धारा लगभग निरंतर रहती है। जब लोड बढ़ता है, तो फील्ड धारा भी बढ़ती है, क्योंकि फील्ड लोड के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है। इसी तरह, आर्मेचर धारा भी बढ़ती है, क्योंकि यह भी श्रृंखला में जुड़ा होता है। हालाँकि, संतृप्ति के कारण, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और उत्पन्न वोल्टेज में महत्वपूर्ण वृद्धि नहीं होती। बढ़ी हुई आर्मेचर धारा एक बड़ी आर्मेचर प्रतिक्रिया का कारण बनती है, जो लोड वोल्टेज में गिरावट का कारण बनती है। अगर लोड वोल्टेज घटता है, तो लोड धारा भी घटती है, क्योंकि धारा वोल्टेज के अनुपात में होती है (ओह्म का नियम)। इन एक साथ होने वाले प्रभावों का अर्थ है कि बाहरी विशेषता वक्र के डॉटेड हिस्से में लोड धारा में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होता। यह व्यवहार श्रृंखला DC जनरेटर को एक निरंतर धारा जनरेटर बनाता है।

निरंतर धारा जनरेटर

एक श्रृंखला वाउंड DC जनरेटर को निरंतर धारा जनरेटर के रूप में जाना जाता है क्योंकि लोड धारा लोड प्रतिरोध के भिन्नताओं के बावजूद लगभग निरंतर रहती है।