ลักษณะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันท์

คำนิยามของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันท์

 ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันท์ วงจรแม่เหล็กถูกต่อขนานกับขดลวดอาร์เมเจอร์ ในการทำงานของเครื่องกำเนิดประเภทนี้ กระแสอาร์เมเจอร์ (Ia) จะแบ่งออกเป็นสองส่วน: กระแสแม่เหล็กชันท์ (Ish) ไหลผ่านวงจรแม่เหล็กชันท์ และกระแสโหลด (IL) ไหลผ่านโหลดภายนอก 

คุณสมบัติสำคัญสามประการของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันท์มีดังนี้:

 คุณสมบัติแม่เหล็ก

เส้นโค้งแสดงคุณสมบัติแม่เหล็กแสดงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสแม่เหล็กชันท์ (Ish) และแรงดันไฟฟ้าไม่มีโหลด (E0) สำหรับกระแสแม่เหล็กที่กำหนด แรงดันไฟฟ้าไม่มีโหลด (E0) จะแปรผันตามความเร็วการหมุนของอาร์เมเจอร์อย่างเป็นสัดส่วน เส้นโค้งแสดงคุณสมบัติแม่เหล็กสำหรับความเร็วต่างๆ ได้แสดงไว้ในแผนภาพ

เนื่องจากมีแม่เหล็กตกค้าง เส้นโค้งจะเริ่มต้นจากจุด A ซึ่งอยู่เหนือจุดกำเนิด O บางส่วน ส่วนบนของเส้นโค้งจะโค้งเนื่องจากการอิ่มตัว ความต้านทานภายนอกของเครื่องต้องมากกว่าค่าวิกฤติ มิฉะนั้นเครื่องจะไม่สามารถกระตุ้นหรือหยุดทำงานหากมันกำลังทำงานอยู่ AB, AC และ AD เป็นความลาดเอียงที่ให้ความต้านทานวิกฤติที่ความเร็ว N1, N2 และ N3 ตามลำดับ ที่นี่ N1 > N2 > N3

ความต้านทานโหลดวิกฤติ

นี่คือความต้านทานภายนอกขั้นต่ำที่จำเป็นเพื่อกระตุ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันท์

คุณสมบัติภายใน

เส้นโค้งแสดงคุณสมบัติภายในแสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้น (Eg) และกระแสโหลด (IL) เมื่อมีโหลด การสร้างแรงดันไฟฟ้าจะลดลงเนื่องจากปฏิกิริยาอาร์เมเจอร์ ทำให้ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าไม่มีโหลด เส้นโค้ง AD แสดงแรงดันไฟฟ้าไม่มีโหลด ในขณะที่เส้นโค้ง AB แสดงคุณสมบัติภายใน

คุณสมบัติภายนอก

เส้นโค้ง AC แสดงคุณสมบัติภายนอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันท์ แสดงการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าปลายทางกับกระแสโหลด แรงดันไฟฟ้าที่ลดลงเนื่องจากความต้านทานอาร์เมเจอร์ทำให้แรงดันไฟฟ้าปลายทางต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้น ดังนั้นเส้นโค้งจึงอยู่ต่ำกว่าเส้นโค้งคุณสมบัติภายใน

แรงดันไฟฟ้าปลายทางสามารถคงที่ได้โดยการปรับที่ปลายทางโหลด

เมื่อความต้านทานโหลดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันท์ลดลง กระแสโหลดจะเพิ่มขึ้น แต่เพียงแค่ถึงจุดหนึ่ง (จุด C) หลังจากนั้น หากลดความต้านทานโหลดเพิ่มเติม จะทำให้กระแสลดลง ทำให้เส้นโค้งคุณสมบัติภายนอกหักกลับ สุดท้ายแล้วแรงดันไฟฟ้าปลายทางจะเป็นศูนย์ แม้ว่าจะมีแรงดันบางส่วนคงอยู่เนื่องจากแม่เหล็กตกค้าง

เราทราบว่า แรงดันไฟฟ้าปลายทาง

ตอนนี้ เมื่อ IL เพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าปลายทางจะลดลง หลังจากเกินขีดจำกัดหนึ่ง ด้วยกระแสโหลดสูงและความต้านทานโอห์มเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าปลายทางจะลดลงอย่างมาก การลดลงอย่างมากของแรงดันไฟฟ้าปลายทางที่โหลด ทำให้กระแสโหลดลดลง แม้ว่าในเวลานั้นโหลดจะสูงหรือความต้านทานโหลดต่ำ

ดังนั้น ความต้านทานโหลดของเครื่องจึงต้องรักษาอย่างเหมาะสม จุดที่เครื่องให้กระแสโหลดสูงสุดเรียกว่าจุดแตก (จุด C ในรูป)