Đặc điểm của máy phát điện DC cuộn dây song song

Định nghĩa máy phát điện DC cuộn dây shunt

 Trong máy phát điện DC cuộn dây shunt, cuộn dây từ được kết nối song song với các dẫn thể của armature. Trong các loại máy phát này, dòng điện armature (Ia) chia thành hai phần: dòng điện cuộn dây shunt (Ish) đi qua cuộn dây shunt, và dòng điện tải (IL) đi qua tải bên ngoài. 

Ba đặc điểm quan trọng nhất của máy phát điện DC cuộn dây shunt được thảo luận dưới đây:

 Đặc tính từ trường

Đường cong đặc tính từ trường cho thấy mối quan hệ giữa dòng điện cuộn dây shunt (Ish) và điện áp không tải (E0). Đối với một dòng điện từ trường cụ thể, điện áp không tải (E0) thay đổi tỷ lệ thuận với tốc độ quay của armature. Biểu đồ minh họa các đường cong đặc tính từ trường ở các tốc độ khác nhau.

Do từ trường dư, các đường cong bắt đầu từ điểm A hơi cao hơn gốc tọa độ O. Các phần trên của đường cong bị cong do bão hòa. Độ kháng tải bên ngoài của máy cần được duy trì lớn hơn giá trị tới hạn, nếu không máy sẽ không kích thích hoặc sẽ dừng hoạt động nếu nó đã đang chạy. AB, AC và AD là các đoạn thẳng cho độ kháng tới hạn tại các tốc độ N1, N2 và N3. Ở đây, N1 > N2 > N3.

Độ kháng tải tới hạn

Đây là độ kháng tải bên ngoài tối thiểu cần thiết để kích thích máy phát điện cuộn dây shunt.

Đặc tính nội bộ

Đường cong đặc tính nội bộ cho thấy mối quan hệ giữa điện áp sinh ra (Eg) và dòng điện tải (IL). Khi máy phát được tải, điện áp sinh ra giảm do phản ứng của armature, khiến nó thấp hơn điện áp không tải. Đường cong AD đại diện cho điện áp không tải, trong khi đường cong AB cho thấy đặc tính nội bộ.

Đặc tính ngoại vi

Đường cong AC cho thấy đặc tính ngoại vi của máy phát điện DC cuộn dây shunt. Nó cho thấy sự biến thiên của điện áp đầu cuối theo dòng điện tải. Sự giảm điện áp do điện trở của armature làm cho điện áp đầu cuối thấp hơn điện áp sinh ra. Đó là lý do tại sao đường cong nằm dưới đường cong đặc tính nội bộ.

Điện áp đầu cuối có thể luôn được duy trì ổn định bằng cách điều chỉnh của đầu cuối tải.

Khi độ kháng tải của máy phát điện DC cuộn dây shunt giảm, dòng điện tải tăng, nhưng chỉ đến một mức nhất định (điểm C). Sau đó, việc giảm thêm độ kháng tải sẽ làm giảm dòng điện. Điều này khiến đường cong đặc tính ngoại vi quay lại, cuối cùng dẫn đến điện áp đầu cuối bằng không, mặc dù vẫn còn một điện áp do từ trường dư.

Chúng ta biết, Điện áp đầu cuối

Bây giờ, khi IL

tăng, thì điện áp đầu cuối giảm. Sau một giới hạn nhất định, do dòng điện tải lớn và sự tăng đột ngột của điện áp rơi, điện áp đầu cuối giảm mạnh. Sự giảm mạnh này của điện áp đầu cuối trên tải, dẫn đến sự giảm dòng điện tải mặc dù lúc đó tải cao hoặc độ kháng tải thấp.

Vì vậy, độ kháng tải của máy phải được duy trì đúng cách. Điểm mà máy cho ra dòng điện tải tối đa được gọi là điểm phá vỡ (điểm C trong hình).