Ciri-ciri Pembangkit Arus Searah Bergulung Siri

Definisi Penjana Siri

Penjana DC berlilitan siri didefinisikan sebagai penjana di mana lilitan medan, lilitan armatur, dan litar beban luaran disambungkan secara siri, menyebabkan arus yang sama mengalir melalui setiap bahagian.

 Dalam jenis penjana ini, lilitan medan, lilitan armatur, dan litar beban luaran semuanya disambungkan secara siri seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Oleh itu, arus yang sama mengalir melalui lilitan armatur, lilitan medan, dan beban.

Biarkan, I = Ia = Isc = IL

Di sini, Ia = arus armatur

Isc = arus medan siri

IL = arus beban

Umumnya terdapat tiga ciri paling penting penjana DC berlilitan siri yang menunjukkan hubungan antara pelbagai kuantiti seperti arus medan siri atau arus eksitasi, voltan dihasilkan, voltan terminal, dan arus beban.

Lengkung Ciri Magnetik

Lengkung yang menunjukkan hubungan antara voltan tanpa beban dan arus eksitasi medan dipanggil lengkung ciri magnetik atau lengkung litar terbuka. Kerana semasa tanpa beban, terminal beban adalah siri terbuka, tidak akan ada arus medan dalam medan kerana, armatur, medan, dan beban disambungkan secara siri dan ketiganya membentuk litar gelung tertutup. Jadi, lengkung ini boleh diperoleh secara praktikal dengan memisahkan lilitan medan dan mengerjakan penjana DC oleh sumber luaran.

Dalam rajah, lengkung AB menunjukkan ciri magnetik penjana DC berlilitan siri. Lengkung ini linear sehingga kutub mencapai kekenyapan. Selepas titik ini, voltan terminal tidak meningkat secara signifikan dengan arus medan tambahan. Karena magnetisme sisa, terdapat voltan awal merentasi armatur, jadi lengkung bermula sedikit di atas asalan pada titik A.

Lengkung Ciri Dalaman

Lengkung ciri dalaman menunjukkan hubungan antara voltan yang dihasilkan dalam armatur dan arus beban. Lengkung ini mengambil kira jatuh yang disebabkan oleh kesan demagnetisasi reaksi armatur, menjadikan voltan yang sebenarnya dihasilkan (Eg) kurang daripada voltan tanpa beban (E0). Oleh itu, lengkung ini turun sedikit dari lengkung ciri litar terbuka. Dalam rajah, lengkung OC mewakili ciri dalaman ini.

Lengkung Ciri Luaran

Lengkung ciri luaran menunjukkan variasi voltan terminal (V) dengan arus beban (IL). Voltan terminal jenis penjana ini diperoleh dengan mengurangkan jatuh ohmik akibat rintangan armatur (Ra) dan rintangan medan siri (Rsc) dari voltan yang sebenarnya dihasilkan (Eg).

Voltan terminal V = Eg – I(Ra + Rsc)

Lengkung ciri luaran berada di bawah lengkung ciri dalaman kerana nilai voltan terminal kurang daripada voltan yang dihasilkan. Di sini dalam rajah, lengkung OD menunjukkan ciri luaran penjana DC berlilitan siri.

Dari ciri-ciri penjana DC berlilitan siri, kita dapat melihat bahawa apabila beban meningkat (dan oleh itu arus beban), voltan terminal pada mulanya meningkat. Namun, selepas mencapai puncak, ia mula menurun disebabkan kesan demagnetisasi reaksi armatur. Garis putus-putus dalam rajah menunjukkan fenomena ini, menunjukkan bahawa arus tetap hampir konstan walaupun perubahan rintangan beban. Apabila beban meningkat, begitu juga arus medan, kerana medan disambungkan secara siri dengan beban. Begitu juga, arus armatur meningkat kerana ia juga disambungkan secara siri. Walau bagaimanapun, kerana kekenyapan, kekuatan medan magnet dan voltan terinduksi tidak meningkat secara signifikan. Arus armatur yang meningkat menyebabkan reaksi armatur yang lebih besar, menyebabkan penurunan voltan beban. Jika voltan beban menurun, arus beban juga menurun, kerana arus berkadar dengan voltan (Hukum Ohm). Efek serentak ini bermaksud tidak ada perubahan signifikan dalam arus beban pada bahagian putus-putus lengkung ciri luaran. Tingkah laku ini menjadikan penjana DC siri sebagai penjana arus konstan.

Penjana Arus Konstan

Penjana DC berlilitan siri dikenali sebagai penjana arus konstan kerana arus beban tetap hampir konstan walaupun variasi rintangan beban.