Značilnosti serije vrtinčnega DC generatorja

Definicija generatorja vrste

Serijski navijen DC generator je definiran kot generator, kjer so vodilni ovini, armaturni ovini in zunanji občutkovni vezavni okrog povezani v serijsko vezavo, kar povzroča, da isti tok teče skozi vsak del.

 V teh vrstah generatorjev so vodilni ovini, armaturni ovini in zunanji občutkovni vezavni okrog povezani v serijsko vezavo, kot je prikazano na spodnji sliki.

Zato isti tok teče skozi armaturni ovine, vodilne ovine in občutkovno vezavo.

Naj bo I = Ia = Isc = IL

Tukaj, Ia = armaturni tok

Isc = serijski tok vodilnih ovlov

IL = tok občutkovne vezave

Običajno obstaja tri najpomembnejše lastnosti serijsko navijenega DC generatorja, ki prikazujejo odnos med različnimi količinami, kot so serijski tok vodilnih ovlov ali vzbušni tok, generirana napetost, terminalna napetost in tok občutkovne vezave.

Magnetna karakteristična krivulja

Krivulja, ki prikazuje odnos med napetostjo brez občutkovne vezave in tokom vzbušitve vodilnih ovlov, se imenuje magnetna ali odprtokovna karakteristična krivulja. Ker so občutkovne vezave brez občutkovne vezave odprte, ne bo v vodilnih ovilih toka, ker so armatura, vodilni ovini in občutkovna vezava serijsko povezani in ti trije tvorijo zaprto vezavo vezave. Ta krivulja se lahko praktično dobi tako, da se loči vodilni ovini in vzbuši DC generator z zunanjo virjo.

Na diagramu krivulja AB prikazuje magnetno karakteristiko serijsko navijenega DC generatorja. Krivulja je linearna, dokler pola ne dosežejo nasycenosti. Po tej točki terminalna napetost ni več značilno narašča z dodatnim tokom vodilnih ovlov. Zaradi ostanka magnetizma je na armaturi prvotna napetost, zato krivulja začne malo nad izhodiščem v točki A.

Notranja karakteristična krivulja

Notranja karakteristična krivulja prikazuje odnos med napetostjo, generirano v armaturi, in tokom občutkovne vezave. Ta krivulja upošteva padec, ki ga povzroči demagnetizacijski učinek armature, kar povzroča, da je dejanska generirana napetost (Eg) manjša od napetosti brez občutkovne vezave (E0). Zato se krivulja malo spusti od odprtokovne karakteristične krivulje. Na diagramu krivulja OC predstavlja to notranjo karakteristiko.

Zunanja karakteristična krivulja

Zunanja karakteristična krivulja prikazuje variacijo terminalne napetosti (V) z tokom občutkovne vezave (IL). Terminalna napetost tega tipa generatorja se dobi tako, da se odstrani ohmični padec zaradi upora armature (Ra) in upora serijskih vodilnih ovlov (Rsc) od dejanske generirane napetosti (Eg).

Terminalna napetost V = Eg – I(Ra + Rsc)

Zunanja karakteristična krivulja leži pod notranjo karakteristično krivuljo, ker je vrednost terminalne napetosti manjša od generirane napetosti. Tukaj na sliki krivulja OD prikazuje zunanjo karakteristiko serijsko navijenega DC generatorja.

Iz karakteristik serijsko navijenega DC generatorja lahko vidimo, da se terminalna napetost z začetkom povečanja občutkovne vezave (in zato toka občutkovne vezave) začne poviševati. Vendar po dosegu špica se začne zmanjševati zaradi demagnetizacijskega učinka reakcije armature. Pikačna črta na sliki prikazuje ta fenomen, ki kaže, da ostane tok približno konstanten, ne glede na spremembe upornosti občutkovne vezave. Ko se poveča občutkovna vezava, se poveča tudi tok vodilnih ovlov, ker so vodilni ovini serijsko povezani z občutkovno vezavo. Podobno se poveča tudi tok armature, ker je tudi on serijsko povezan. Vendar zaradi nasycenosti moč magnetnega polja in inducirana napetost nista več značilno povečana. Povečan tok armature vodi do večjega učinka reakcije armature, kar povzroča padec napetosti občutkovne vezave. Če se zmanjša napetost občutkovne vezave, se tudi zmanjša tok občutkovne vezave, ker je tok sorazmeren s napetostjo (Ohmov zakon). Ti hkratni učinki pomenijo, da v pikasti delu zunanje karakteristične krivulje ni značilne spremembe toka občutkovne vezave. To vedenje serijsko navijenega DC generatorja naredi konstantni tok generator.

Konstantni tok generator

Serijsko navijen DC generator je znani kot konstantni tok generator, ker ostane tok občutkovne vezave približno konstanten, ne glede na variacije upornosti občutkovne vezave.