Eigenschaften des Schaltkreis-Drehstromgenerators Entschuldigung, es scheint, dass ein Fehler in der Übersetzung aufgetreten ist. Der korrekte Begriff für "Shunt Wound DC Generator" im Deutschen lautet: Eigenschaften des Schaltkreis-Gleichstromgenerators

Definition des Schaltkreises eines Gleichstromgenerators

 Bei Schaltkreis-Gleichstromgeneratoren sind die Feldwicklungen parallel zu den Armaturleitern angeschlossen. In diesen Arten von Generatoren teilt sich der Armaturstrom (Ia) in zwei Teile: Der Schaltkreis-Feldstrom (Ish) fließt durch die Schaltkreisfeldwicklung, und der Laststrom (IL) fließt durch die externe Last. 

Die drei wichtigsten Eigenschaften von Schaltkreis-Gleichstromgeneratoren werden im Folgenden erläutert:

 Magnetische Eigenschaften

Die magnetische Kennlinie zeigt das Verhältnis zwischen dem Schaltkreis-Feldstrom (Ish) und der Leerlaufspannung (E0). Bei einem gegebenen Feldstrom variiert die Leerlauf-EMF (E0) proportional zur Drehzahl der Armatur. Das Diagramm illustriert die magnetischen Kennlinien für verschiedene Drehzahlen.

Aufgrund des Restmagnetismus beginnen die Kurven bei Punkt A leicht über dem Nullpunkt O. Die oberen Abschnitte der Kurven sind aufgrund der Sättigung gebogen. Der externe Lastwiderstand der Maschine muss größer als sein kritischer Wert gehalten werden, andernfalls wird die Maschine nicht angeregt oder hält an, wenn sie bereits in Bewegung ist. AB, AC und AD sind die Steigungen, die die kritischen Widerstände bei den Drehzahlen N1, N2 und N3 liefern. Hierbei gilt: N1 > N2 > N3.

Kritischer Lastwiderstand

Dies ist der minimale externe Lastwiderstand, der erforderlich ist, um den Schaltkreisgenerator anzuregen.

Interne Kennlinie

Die interne Kennlinie zeigt das Verhältnis zwischen der erzeugten Spannung (Eg) und dem Laststrom (IL). Wenn der Generator belastet wird, sinkt die erzeugte Spannung aufgrund der Armaturenreaktion, sodass sie niedriger als die Leerlauf-EMF ist. Die AD-Kurve repräsentiert die Leerlaufspannung, während die AB-Kurve die interne Kennlinie zeigt.

Externe Kennlinie

Die AC-Kurve zeigt die externe Kennlinie des Schaltkreis-Gleichstromgenerators. Sie zeigt die Variation der Endspannung mit dem Laststrom. Der ohmsche Tropfen aufgrund des Armaturwiderstands führt zu einer geringeren Endspannung als der erzeugten Spannung. Deshalb liegt die Kurve unter der internen Kennlinie.

Die Endspannung kann stets konstant gehalten werden, indem die Belastung am Lastanschluss angepasst wird.

Wenn der Lastwiderstand eines Schaltkreis-Gleichstromgenerators verringert wird, nimmt der Laststrom bis zu einem bestimmten Punkt (Punkt C) zu. Jenseits dieses Punkts führt eine weitere Verringerung des Lastwiderstands zu einer Reduzierung des Stroms. Dies führt dazu, dass die externe Kennlinie zurückkehrt, was letztendlich zu einer Null-Endspannung führt, obwohl aufgrund des Restmagnetismus noch eine Spannung vorhanden ist.

Wir wissen, dass die Endspannung

Nun, wenn IL

steigt, sinkt die Endspannung. Nach einem bestimmten Limit führt der hohe Laststrom und der erhöhte ohmsche Tropfen zu einer drastischen Reduktion der Endspannung. Diese drastische Reduktion der Endspannung über der Last führt zu einer Reduzierung des Laststroms, obwohl die Last hoch oder der Lastwiderstand niedrig ist.

Deshalb muss der Lastwiderstand der Maschine sorgfältig eingestellt werden. Der Punkt, an dem die Maschine den maximalen Stromausstoß erreicht, wird als Kipppunkt (Punkt C im Bild) bezeichnet.