Shunt-wirityksen DC-generaattorin ominaisuudet

Shunt Wound DC Generator Määritelmä

 Shunt-wirityksessä olevissa DC-generaattoreissa magneettikentän kierukat on yhdistetty rinnakkaan kytkennässä armatuuri johtimiin. Tällaisissa generaattoreissa armatuurisähkö virtaa kahteen osaan: shunt-kenttäsähkö (Ish) kulkee shunt-kenttäkieruksessa ja kuormasähkö (IL) kulkee ulkoisessa kuormassa. 

Tässä käsitellään kolmea tärkeintä shunt-wirityksessä olevien DC-generaattoreiden ominaisuutta:

 Magneettinen Ominaisuus

Magneettinen ominaisuuskäyrä osoittaa suhteen shunt-kenttäsähkö (Ish) ja tyhjäkuorman jännite (E0) välillä. Annetulla kenttäsähköllä tyhjäkuorman emf (E0) muuttuu verrannollisesti armatuurin kiertonopeuteen. Kaavio näyttää magnetiikka-ominaisuuskäyriä eri nopeuksilla.

Jäämävaikutuksen vuoksi käyrät alkavat pisteestä A, joka on hieman ylemmässä alkuperästä O. Käyrien yläosat kaartuvat saturaation vuoksi. Generaattorin ulkoisen kuormaresistanssin on pidettävä suurempana kuin sen kriittinen arvo, muuten laite ei herää tai pysähtyy, jos se on jo liikkeellä. AB, AC ja AD ovat kaltevuudet, jotka antavat kriittiset resistanssit nopeuksilla N1, N2 ja N3. Tässä, N1 > N2 > N3.

Kriittinen Kuormaresistanssi

Tämä on vähimmäisulkoiset kuormaresistanssi, jota tarvitaan shunt-wirityksessä olevan generaattorin herättämiseksi.

Sisäinen Ominaisuus

Sisäinen ominaisuuskäyrä osoittaa suhteen tuotettuun jännitteeseen (Eg) ja kuormasähköön (IL). Kun generaattori on kuormitettu, tuotettu jännite laskee armatuurivaikutuksen vuoksi, jolloin se on pienempi kuin tyhjäkuorman emf. AD-käyrä edustaa tyhjäkuorman jännitettä, kun taas AB-käyrä näyttää sisäisen ominaisuuden.

Ulkoinen Ominaisuus

AC-käyrä näyttää shunt-wirityksessä olevien DC-generaattoreiden ulkoista ominaisuutta. Se osoittaa terminaalijännitteen vaihtelua kuormasähköä vasten. Armatuuriresistanssin ohmainen pudotus aiheuttaa pienemmän terminaalijännitteen kuin tuotettu jännite. Siksi käyrä sijaitsee sisäisen ominaisuuskäyrän alapuolella.

Terminaali-jännitettä voidaan aina säilyttää vakiona säätämällä kuorman terminaalin sijoitusta.

Kun shunt-wirityksessä olevan DC-generaattorin kuormaresistanssi vähenee, kuormasähkö kasvaa, mutta vain tietylle rajalle (piste C). Tämän rajan ylittäminen johtaa kuormasähkön vähenemiseen. Tämä saa ulkoisen ominaisuuskäyrän kääntymään takaisinpäin, mikä lopulta johtaa nollaan terminaalijännitteeseen, vaikka jännite säilyy residuumimagneettivuoksi.

Tiedämme, että terminaalijännite

Nyt, kun IL

kasvaa, terminaalijännite väheni. Tietyltä rajalta eteenpäin, suuren kuormasähkön ja kasvanut ohmainen pudotus johtavat drastiseen terminaalijännitteen vähenemiseen. Tämä drastinen terminaalijännitteen väheneminen kuormassa johtaa kuormasähkön vähenemiseen, vaikka silloin kuorma on suuri tai kuormaresistanssi on matala.

Siksi laitteen kuormaresistanssin on säilytettävä asianmukaisesti. Piste, jossa laite tuottaa maksimikuormasähkön, kutsutaan romahdukseksi (piste C kuvassa).