श्रेणीसंयोजित डीसी जनरेटरको विशेषताहरू

श्रृंखला जनरेटर परिभाषा

श्रृंखला जुड़े डीसी जनरेटर को एक जनरेटर के रूप में परिभाषित किया जाता है जहाँ फील्ड वाइंडिंग, आर्मेचर वाइंडिंग और बाह्य 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 बाह्य लोड सर्किट 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 जुड़े डीसी जनरेटर की तीन महत्वपूर्ण विशेषताएँ होती हैं जो विभिन्न मात्राओं जैसे श्रृंखला फील्ड धारा या उत्तेजन धारा, उत्पन्न वोल्टेज, टर्मिनल वोल्टेज और लोड धारा के बीच संबंध दर्शाती हैं।

चुंबकीय विशेषता वक्र

उस वक्र को चुंबकीय या खुला परिपथ विशेषता वक्र कहा जाता है जो नो लोड वोल्टेज और फील्ड उत्तेजन धारा के बीच संबंध दर्शाता है। क्योंकि नो लोड के दौरान, लोड टर्मिनल खुला परिपथ होते हैं, फील्ड में कोई फील्ड धारा नहीं होगी, क्योंकि आर्मेचर, फील्ड और लोड श्रृंखला में जुड़े होते हैं और ये तीन एक बंद परिपथ बनाते हैं। इसलिए, इस वक्र को व्यावहारिक रूप से फील्ड वाइंडिंग को अलग करके और डीसी जनरेटर को बाह्य स्रोत से उत्तेजित करके प्राप्त किया जा सकता है।

चित्र में, AB वक्र श्रृंखला जुड़े डीसी जनरेटर की चुंबकीय विशेषता दर्शाता है। यह वक्र तब तक रेखीय होता है जब तक पोल संतृप्ति तक नहीं पहुंचते। इस बिंदु के बाद, टर्मिनल वोल्टेज अतिरिक्त फील्ड धारा के साथ विशेष रूप से बढ़ता नहीं है। अवशिष्ट चुंबकत्व के कारण, आर्मेचर पर एक प्रारंभिक वोल्टेज होता है, इसलिए वक्र उत्पत्ति से थोड़ा ऊपर बिंदु A पर शुरू होता है।

आंतरिक विशेषता वक्र

आंतरिक विशेषता वक्र आर्मेचर में उत्पन्न वोल्टेज और लोड धारा के बीच संबंध दर्शाता है। यह वक्र आर्मेचर अभिक्रिया के डिमैग्नेटाइजिंग 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, यह वक्र खुला परिपथ विशेषता वक्र से थोड़ा नीचे गिरता है। चित्र में, OC वक्र इस आंतरिक विशेषता को दर्शाता है।

बाह्य विशेषता वक्र

बाह्य 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 ओहमिक गिरावट को घटाकर प्राप्त किया जाता है।

टर्मिनल वोल्टेज V = Eg – I(Ra + Rsc)

बाह्य 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 जुड़े डीसी जनरेटर की बाह्य विशेषता दर्शाता है।

श्रृंखला जुड़े डीसी जनरेटर की विशेषताओं से, हम देख सकते हैं कि जैसे-जैसे लोड बढ़ता है (और इसलिए लोड धारा), टर्मिनल वोल्टेज प्रारंभ में बढ़ता है। हालांकि, चरम तक पहुंचने के बाद, आर्मेचर अभिक्रिया के डिमैग्नेटाइजिंग प्रभाव के कारण यह घटना शुरू होती है। चित्र में डॉटेड लाइन इस घटना को दर्शाती है, जो दर्शाती है कि लोड प्रतिरोध में परिवर्तन के बावजूद धारा लगभग निरंतर रहती है। जैसे-जैसे लोड बढ़ता है, 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। हालांकि, संतृप्ति के कारण, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और उत्पन्न वोल्टेज में कोई महत्वपूर्ण वृद्धि नहीं होती है। बढ़ी हुई आर्मेचर धारा अधिक आर्मेचर अभिक्रिया का कारण बनती है, जिससे लोड वोल्टेज में गिरावट होती है। अगर लोड वोल्टेज गिरता है, तो लोड धारा भी घटती है, क्योंकि धारा वोल्टेज के अनुक्रमानुपाती होती है (ओहम का नियम)। इन साथ-साथ होने वाले प्रभावों के कारण बाह्य विशेषता वक्र के डॉटेड हिस्से में लोड धारा में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होता। यह व्यवहार श्रृंखला डीसी जनरेटर को एक निरंतर धारा जनरेटर बनाता है।

निरंतर धारा जनरेटर

श्रृंखला जुड़े डीसी जनरेटर को निरंतर धारा जनरेटर के रूप में जाना जाता है क्योंकि लोड धारा लोड प्रतिरोध में परिवर्तन के बावजूद लगभग निरंतर रहती है।