Serisi Yüklü DC Jeneratörün Özellikleri

Seri Jeneratör Tanımı

Bir seri sarılı DC jeneratör, manyetik sarım, armatür sarımı ve dış yük devresinin seri olarak bağlandığı, bu nedenle aynı akımın her bir parçasından geçtiği bir jeneratör olarak tanımlanır.

 Bu tür jeneratörlerde, manyetik sarım, armatür sarımı ve dış yük devresi aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi seri olarak bağlantılıdır.

Bu nedenle, aynı akım armatür sarımı, manyetik sarım ve yükten geçer.

Diyelim ki, I = Ia = Isc = IL

Burada, Ia = armatür akımı

Isc = seri manyetik akımı

IL = yük akımı

Genellikle, serili DC jeneratörünün en önemli üç özelliği vardır. Bu özellikler, serili manyetik akım veya tahrik akımı, üretilen gerilim, terminal gerilimi ve yük akımı arasındaki ilişkileri gösterir.

Manyetik Karakteristik Eğrisi

Boş yük gerilimi ile manyetik tahrik akımı arasındaki ilişkiyi gösteren eğri, manyetik veya açık devre karakteristik eğrisi olarak adlandırılır. Boş yük sırasında, yük uçları açık devre olduğundan, armatür, manyetik ve yükün seri bağlantılı olması ve bu üçünün bir devre döngüsü oluşturması nedeniyle, manyetikte herhangi bir akım olmaz. Bu nedenle, bu eğri, manyetik sarımı ayırarak ve DC jeneratörü harici bir kaynakla tahrik ederek pratik olarak elde edilebilir.

Şemada, AB eğrisi serili DC jeneratörünün manyetik karakteristiğini gösterir. Eğri, pololar doyana kadar doğrusaldır. Bu noktadan sonra, ek manyetik akım ile terminal gerilimi anlamlı bir şekilde artmaz. Kalan mıknatıslılık nedeniyle, armatürde bir başlangıç gerilimi olduğundan, eğri A noktasında hafifçe orijinden yukarıda başlar.

İç Karakteristik Eğrisi

İç karakteristik eğrisi, armatürde üretilen gerilim ile yük akımı arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu eğri, armatür reaksiyonunun mıknatıslama etkisinin neden olduğu düşüşü hesaba katır, bu nedenle gerçek üretilen gerilim (Eg) boş yük geriliminden (E0) daha az olur. Bu nedenle, eğri açık devre karakteristik eğrisinden hafifçe düşer. Şemada, OC eğrisi bu iç karakteristiki temsil eder.

Dış Karakteristik Eğrisi

Dış karakteristik eğrisi, terminal geriliminin (V) yük akımı (IL) ile değişmesini gösterir. Bu tür bir jeneratörün terminal gerilimi, armatür direnci (Ra) ve seri manyetik direnç (Rsc) nedeniyle olan ohmik düşüşü, gerçek üretilen gerilim (Eg)den çıkarılarak elde edilir.

Terminal gerilimi V = Eg – I(Ra + Rsc)

Dış karakteristik eğrisi, terminal geriliminin üretilen gerilimden düşük olması nedeniyle iç karakteristik eğrisinin altında yer alır. Şemada, OD eğrisi serili DC jeneratörünün dış karakteristiğini göstermektedir.

Serili DC jeneratörünün karakteristiklerinden, yükün (ve dolayısıyla yük akımının) arttığı medida, terminal geriliminin başta yükseldiğini görebiliriz. Ancak, zirveye ulaştıktan sonra, armatür reaksiyonunun mıknatıslama etkisi nedeniyle düşmeye başlar. Şemadaki kesikli çizgi, bu fenomeni gösterir ve yük direncindeki değişikliklere rağmen akımın yaklaşık olarak sabit kaldığını belirtir. Yükün artması, yükle seri bağlantılı olduğu için manyetik akımın da arttığını gösterir. Benzer şekilde, armatür akımı da seri bağlantılı olduğu için artar. Ancak, doyuma ulaşmasından dolayı, manyetik alan şiddeti ve indüklenmiş gerilim anlamlı bir şekilde artmaz. Artan armatür akımı, daha büyük bir armatür reaksiyonuna neden olur, bu da yük geriliminde düşüşe yol açar. Eğer yük gerilimi düşerse, Ohm yasası gereği yük akımı da azalır. Bu eşzamanlı etkiler, dış karakteristik eğrisinin kesikli kısmında yük akımında anlamlı bir değişim olmadığını gösterir. Bu davranış, serili DC jeneratörünü sabit akım jeneratörü haline getirir.

Sabit Akım Jeneratörü

Bir serili DC jeneratörü, yük direncindeki değişikliklere rağmen yük akımının neredeyse sabit kalması nedeniyle sabit akım jeneratörü olarak bilinir.