Sorosan kapcsolt DC-generátor jellemzői

Sorozat generátor definíció

Egy sorozatból épített DC generátort olyan generátornak definiálunk, amelyben a mágneses cirkulációs csomag, az áramkör és a külső terhelési áramkör szérialek kapcsolódik, így ugyanaz az áramerősség folyik át mindegyik részen.

 Ezekben a generátorokban a mágneses cirkulációs csomag, az áramkör és a külső terhelési áramkör, ahogy az alábbi ábrán látható, szérialek kapcsolódik.

Tehát ugyanaz az áramerősség folyik át az áramkörön, a mágneses cirkulációs csomagon és a terhelésen.

Legyen, I = Ia = Isc = IL

Itt, Ia = áramkör áramerőssége

Isc = sorozatból épített mágneses cirkulációs csomag áramerőssége

IL = terhelési áramerősség

Általában három legfontosabb jellemzője van a sorozatból épített DC generátoroknak, amelyek megmutatják a különböző mennyiségek, mint például a sorozatból épített mágneses cirkulációs csomag áramerőssége vagy a felmágnesítő áramerősség, a generált feszültség, a terminál feszültség és a terhelési áramerősség közötti összefüggéseket.

Mágneses jellemző görbe

A görbe, amely a nélküli terhelési feszültség és a mágneses cirkulációs csomag áramerőssége közötti összefüggést mutatja, mágneses vagy nyitott áramkör jellemző görbének nevezik. Mivel nélkül a terhelés, a terhelési terminálak nyitott áramkörben vannak, nincs mágneses cirkulációs csomag áramerőssége a mágneses cirkulációs csomagban, hiszen az áramkör, a mágneses cirkulációs csomag és a terhelés szérialek kapcsolódik, és ezek három zárt áramkört alkotnak. Tehát ezt a görbét gyakorlatilag elválasztva a mágneses cirkulációs csomagot, és egy külső forrás segítségével felmágnesítve a DC generátort lehet megszerezni.

Az ábrán az AB görbe a sorozatból épített DC generátor mágneses jellemzőjét mutatja. A görbe lineáris, amíg a pólok sättig nem érik. Ezen a ponton után a terminál feszültség nem növekszik jelentősen további mágneses cirkulációs csomag áramerősség mellett. A maradék mágnetizmus miatt kezdetben van feszültség az áramkörön, így a görbe kissé a koordinátarendszer kezdőpontjánál, az A pontnál indul.

Belső jellemző görbe

A belső jellemző görbe a kapcsolatot mutatja az áramkörben generált feszültség és a terhelési áramerősség között. Ez a görbe figyelembe veszi a demagnetizáló hatású áramkör reakció általi esését, ami miatt a ténylegesen generált feszültség (Eg) kisebb, mint a nélküli terhelési feszültség (E0). Így a görbe kissé leesik a nyitott áramkör jellemző görbéből. Az ábrán az OC görbe ezt a belső jellemzőt jelöli.

Külső jellemző görbe

A külső jellemző görbe a terminál feszültség (V) és a terhelési áramerősség (IL) változását mutatja. Ez a típusú generátor terminál feszültsége úgy kapható, hogy az áramkör ellenállása (Ra) és a sorozatból épített mágneses cirkulációs csomag ellenállása (Rsc) okozta ohmis esést vonjuk le a ténylegesen generált feszültségből (Eg).

Terminál feszültség V = Eg – I(Ra + Rsc)

A külső jellemző görbe alacsonyabban helyezkedik, mint a belső jellemző görbe, mert a terminál feszültség értéke kisebb, mint a generált feszültség. Az ábrán az OD görbe a sorozatból épített DC generátor külső jellemzőjét mutatja.

A sorozatból épített DC generátor jellemzőiből látható, hogy ahogy a terhelés növekszik (és így a terhelési áramerősség is), a terminál feszültség kezdetben nő. Azonban a csúcspont elérése után csökken, a demagnetizáló hatású áramkör reakció miatt. Az ábra szaggatott vonala ezt a jelenséget mutatja, ami azt jelenti, hogy az áramerősség nagyjából állandón marad, bár a terhelési ellenállás változik. Amikor a terhelés növekszik, a mágneses cirkulációs csomag áramerőssége is nő, mivel a mágneses cirkulációs csomag szérialek kapcsolódik a terheléssel. Hasonlóképpen, az áramkör áramerőssége is nő, mivel az is szérialek kapcsolódik. Azonban a sättig miatt a mágneses mező erőssége és a indukált feszültség jelentős mértékben nem növekszik. Az áramkör áramerősség növekedése nagyobb áramkör reakciót okoz, ami a terhelési feszültség csökkenését eredményezi. Ha a terhelési feszültség csökken, a terhelési áramerősség is csökken, mivel az áramerősség arányos a feszültséggel (Ohm törvénye). Ezek egyszerre bekövetkező hatásai azt jelentik, hogy nincs jelentős változás a terhelési áramerősségben a külső jellemző görbe szaggatott részén. Ez a viselkedés teszi a sorozatból épített DC generátort állandó áramerősségű generátornak.

Állandó áramerősségű generátor

A sorozatból épített DC generátort állandó áramerősségű generátornak nevezik, mert a terhelési áramerősség majdnem állandón marad, függetlenül a terhelési ellenállás változásaitól.