Egenskaber for Shunt Wound DC-generator

Definition af Shunt Wound DC-generator

 I shunt-wound DC-generatører er feltvindingerne forbundet parallel med armatureledere. I disse typer generatører splittes armaturestrømmen (Ia) i to dele: shunt-feltstrømmen (Ish) løber gennem shunt-feltvindingen, og belastningsstrømmen (IL) løber gennem den eksterne belastning. 

De tre vigtigste karakteristika for shunt-wound DC-generatører diskuteres nedenfor:

 Magnetisk Karakteristik

Magnetiske karakteristikkurver viser forholdet mellem shunt-feltstrøm (Ish) og tom-lastrings-spænding (E0). For en given feltstrøm varierer tom-lastrings-emf (E0) proportionalt med armaturens rotationshastighed. Diagrammet illustrerer magnetiske karakteristikkurver for forskellige hastigheder.

På grund af residualmagnetisme starter kurverne fra et punkt A, der ligger lidt over opstartspunktet O. De øvre dele af kurverne bliver bøjet på grund af mættelse. Den eksterne belastningsmodstand for maskinen skal vedligeholdes større end dens kritiske værdi, ellers vil maskinen ikke blive oppevarmet eller stoppe med at køre, hvis den allerede er i bevægelse. AB, AC og AD er hældninger, der giver kritiske modstande ved hastigheder N1, N2 og N3. Her er N1 > N2 > N3.

Kritisk Belastningsmodstand

Dette er den mindste eksterne belastningsmodstand, der er nødvendig for at oppevarme shunt-wound generator.

Intern Karakteristik

Den interne karakteristikkurve viser forholdet mellem genereret spænding (Eg) og belastningsstrøm (IL). Når generatøren er belastet, falder den genererede spænding på grund af armaturereaktion, hvilket gør den lavere end tom-lastrings-emf. Kurven AD repræsenterer tom-lastrings-spændingen, mens kurven AB viser den interne karakteristik.

Ekstern Karakteristik

AC kurve viser den eksterne karakteristik for shunt-wound DC-generatører. Den viser variationen i terminalspænding med belastningsstrømmen. Ohmsk fald på grund af armaturmodstand giver lavere terminalspænding end den genererede spænding. Derfor ligger kurven under den interne karakteristikkurve.

Terminalspændingen kan altid holdes konstant ved at justere ved belastnings-terminalen.

Når belastningsmodstanden for en shunt-wound DC-generatør reduceres, stiger belastningsstrømmen, men kun op til et bestemt punkt (punkt C). Ud over dette punkt fører yderligere reduktion af belastningsmodstand til en reduktion i strømmen. Dette får den eksterne karakteristikkurve til at dreje tilbage, hvilket fører til nul terminalspænding, selvom der stadig findes en spænding på grund af residualmagnetisme.

Vi ved, at terminalspænding

Nu, når IL

stiger, så falder terminalspændingen. Efter en bestemt grænse reduceres terminalspændingen drastisk på grund af stor belastningsstrøm og øget ohmsk fald. Denne drastiske reduktion af terminalspændingen over belastningen resulterer i en nedgang i belastningsstrømmen, selvom belastningen er høj eller belastningsmodstanden er lav.

Derfor skal belastningsmodstanden for maskinen vedligeholdes korrekt. Det punkt, hvor maskinen giver maksimal strømudbring, kaldes breakdown-punkt (punkt C på billedet).