Egenskaper ved serieforbindelse-DC-generator
Seriegenerator-definisjon
En serieforbundet DC-generator er definert som en generator der feltspolene, armaturet polene og eksterne lastkretser er forbundet i serie, slik at samme strøm flyter gjennom hver del.
I disse typene generatører er feltspolene, armaturet polene og eksterne lastkretser alle forbundet i serie som vist på figuren nedenfor.
Derfor flyter samme strøm gjennom armaturet polene, feltspolene og lasten.
La I = Ia = Isc = IL
Her, Ia = armaturestrøm
Isc = seriefeltstrøm
IL = laststrøm
Det er vanligvis tre viktigste egenskaper ved serieforbundet DC-generator som viser forholdet mellom ulike størrelser som seriefeltstrøm eller spenningsstrøm, generert spenning, terminalspenning og laststrøm.
Magnetisk karakteristikk kurve
Kurven som viser forholdet mellom ubelasted spenning og feltets spenningsstrøm kalles magnetisk eller åpen sirkel karakteristikk kurve. Da det under ubelasted tilstand er åpen sirkel på lastterminalene, vil det ikke være noen feltstrøm i feltet siden, armaturet, feltet og lasten er serieforbundet og de tre danner en lukket krets. Så denne kurven kan praktisk tas i bruk ved å skille feltspolen og opprette DC-generator med en ekstern kilde.
I diagrammet viser AB-kurven den magnetiske karakteristikken av en serieforbundet DC-generator. Kurven er lineær inntil polene når mættet. Etter dette punktet øker terminalspenningen ikke signifikant med ytterligere feltstrøm. På grunn av residuelt magnetisme, er det en initial spenning over armaturet, så kurven starter litt over origo i punkt A.
Intern karakteristikk kurve
Den interne karakteristikk kurven viser forholdet mellom spenningen generert i armaturet og laststrømmen. Denne kurven tar hensyn til fallet forårsaket av armaturets demagnetiserende effekt, noe som gjør den faktiske genererte spenningen (Eg) mindre enn ubelasted spenning (E0). Derfor faller kurven litt fra åpen sirkel karakteristikk kurve. I diagrammet representerer OC-kurven denne interne karakteristikk.
Ekstern karakteristikk kurve
Den eksterne karakteristikk kurven viser variasjonen i terminalspenning (V) med laststrømmen (IL). Terminalspenningen for denne typen generator er funnet ved å trekke bort ohmiske fall på grunn av armaturet motstand (Ra) og seriefelt motstand (Rsc) fra den faktiske genererte spenningen (Eg).
Terminalspenning V = Eg – I(Ra + Rsc)
Den eksterne karakteristikk kurven ligger under den interne karakteristikk kurven fordi verdien av terminalspenningen er mindre enn den genererte spenningen. Her i figuren viser OD-kurven den eksterne karakteristikk av serieforbundet DC-generator.
Fra karakteristikken til en serieforbundet DC-generator, kan vi se at når belastningen øker (og dermed laststrømmen), øker terminalspenningen først. Imidlertid begynner den å synke etter å ha nådd et toppunkt på grunn av demagnetiserende effekt av armaturet reaksjon. Stiplet linje i figuren viser dette fenomenet, som indikerer at strømmen forblir omtrent konstant tross endringer i lastmotstand. Når lasten øker, øker også feltstrømmen, da feltet er serieforbundet med lasten. På samme måte øker armaturet strøm siden den også er serieforbundet. Imidlertid, på grunn av mæting, øker ikke magnetfelt styrken og induksjonsspenningen betydelig. Økt armaturet strøm fører til en større armaturet reaksjon, noe som fører til et fall i lastspenning. Hvis lastspenningen synker, synker også laststrømmen, da strøm er proporsjonal med spenning (Ohms lov). Disse samtidige effektene betyr at det ikke er noen signifikant endring i laststrømmen i stiplete del av den eksterne karakteristikk kurven. Dette oppførsel gjør serie DC-generator til en konstant strøm generator.
Konstant strøm generator
En serieforbundet DC-generator er kjent som en konstant strøm generator fordi laststrømmen forblir nesten konstant tross variasjoner i lastmotstand.
