Caratteristiche del generatore DC a eccitazione shunt

Definizione di Generatore DC a Scorrimento

 Nei generatori DC a scorrimento, le spire del campo sono connesse in parallelo con i conduttori dell'armatura. In questi tipi di generatori, la corrente dell'armatura (Ia) si divide in due parti: la corrente del campo a scorrimento (Ish) fluisce attraverso le spire del campo a scorrimento, e la corrente di carico (IL) fluisce attraverso il carico esterno. 

Le tre caratteristiche più importanti dei generatori DC a scorrimento sono discusse di seguito:

 Caratteristica Magnetica

La curva delle caratteristiche magnetiche mostra la relazione tra la corrente del campo a scorrimento (Ish) e la tensione a vuoto (E0). Per una data corrente del campo, l'FEM a vuoto (E0) varia proporzionalmente alla velocità rotazionale dell'armatura. Il diagramma illustra le curve delle caratteristiche magnetiche per diverse velocità.

A causa del magnetismo residuo, le curve iniziano da un punto A leggermente sopra l'origine O. Le porzioni superiori delle curve sono piegate a causa della saturazione. La resistenza di carico esterna della macchina deve essere mantenuta maggiore del suo valore critico, altrimenti la macchina non si ecciterà o smetterà di funzionare se è già in moto. AB, AC e AD sono le pendenze che danno le resistenze critiche alle velocità N1, N2 e N3. Qui, N1 > N2 > N3.

Resistenza di Carico Critica

Questa è la minima resistenza di carico esterna richiesta per eccitare il generatore a scorrimento.

Caratteristica Interna

La curva delle caratteristiche interne mostra la relazione tra la tensione generata (Eg) e la corrente di carico (IL). Quando il generatore è caricato, la tensione generata diminuisce a causa della reazione dell'armatura, rendendola inferiore all'FEM a vuoto. La curva AD rappresenta la tensione a vuoto, mentre la curva AB mostra la caratteristica interna.

Caratteristica Esterna

La curva AC mostra la caratteristica esterna dei generatori DC a scorrimento. Mostra la variazione della tensione terminale con la corrente di carico. La caduta ohmica dovuta alla resistenza dell'armatura produce una tensione terminale inferiore alla tensione generata. È per questo motivo che la curva si trova sotto la curva delle caratteristiche interne.

La tensione terminale può sempre essere mantenuta costante regolando il terminale di carico.

Quando la resistenza di carico di un generatore DC a scorrimento viene ridotta, la corrente di carico aumenta, ma solo fino a un certo punto (punto C). Oltre questo, ulteriori riduzioni della resistenza di carico riducono la corrente. Ciò causa il ritorno della curva delle caratteristiche esterne, portando eventualmente a una tensione terminale zero, anche se rimane una certa tensione a causa del magnetismo residuo.

Sappiamo, Tensione terminale

Ora, quando IL

aumenta, allora la tensione terminale diminuisce. Dopo un certo limite, a causa di una corrente di carico elevata e di un aumento della caduta ohmica, la tensione terminale si riduce drasticamente. Questa drastica riduzione della tensione terminale sul carico, provoca una diminuzione della corrente di carico, anche se in quel momento il carico è elevato o la resistenza di carico è bassa.

È per questo motivo che la resistenza di carico della macchina deve essere mantenuta adeguatamente. Il punto in cui la macchina fornisce la massima corrente di uscita è chiamato punto di rottura (punto C nell'immagine).