Χαρακτηριστικό των γεννητριών συνεχούς ρεύματος - Ξεχωριστά ενθουσιασμένοι εγωισμένοι και συγκροτημένοι γεννήτριες

Χαρακτηριστικό γνώρισμα είναι η γραφική παράσταση μεταξύ των δύο εξαρτώμενων ποσοτήτων. Δείχνει το σταθερό χαρακτηριστικό των γεννητριών DC. Το χαρακτηριστικό των γεννητριών DC εξηγεί τις σχέσεις μεταξύ των τάσεων φορτίου, διέγερσης και τερματικών μέσω γραφήματος. Ακολουθούν τα τρία σημαντικά χαρακτηριστικά μιας γεννήτριας DC.

Χαρακτηριστικό μαγνητισμού

Αυτό το χαρακτηριστικό δίνει την παραλλαγή της τάσης παραγωγής ή της τάσης χωρίς φορτίο με το ρεύμα πεδίου σε σταθερή ταχύτητα. Ονομάζεται επίσης χαρακτηριστικό χωρίς φορτίο ή ανοικτό κύκλωμα.

Εσωτερικό Χαρακτηριστικό

Το εσωτερικό χαρακτηριστικό της γεννήτριας DC σχεδιάζει την καμπύλη μεταξύ της παραγόμενης τάσης και του ρεύματος φορτίου.

Εξωτερικά Χαρακτηριστικά ή Χαρακτηριστικά Φορτίου

Τα εξωτερικά χαρακτηριστικά ή τα χαρακτηριστικά φορτίου δίνουν τη σχέση μεταξύ της τάσης ακροδεκτών και του ρεύματος φορτίου με σταθερή ταχύτητα.

Περιεχόμενα:

• Χαρακτηριστικό της χωριστά διεγερμένης γεννήτριας συνεχούς ρεύματος
• Συσσωρευτής τάσης σε αυτοσυγκρατημένη γεννήτρια γεννήτριας ή γεννήτρια διακλάδωσης DC
• Τάση - χαρακτηριστικό ρεύματος της σύνθετης γεννήτριας DC

Χαρακτηριστικό της χωριστά διεγερμένης γεννήτριας συνεχούς ρεύματος

Σε ένα χωριστά διεγερμένη γεννήτρια DC, μια ξεχωριστή πηγή συνεχούς ρεύματος συνδέεται με τοεκκαθάριση πεδίου. Αυτή η πηγή μπορεί να είναι μπαταρία, ανορθωτής διόδου, άλλη γεννήτρια DC ή ελεγχόμενο ανορθωτή. Το διάγραμμα κυκλωμάτων μιας ξεχωριστά διεγερμένης γεννήτριας συνεχούς ρεύματος σε κατάσταση φόρτισης παρουσιάζεται παρακάτω.

Αφήστε μια γεννήτρια να οδηγηθεί με μια σταθερή ταχύτητα απόπρωταρχικός κινητήρας. Η διέγερση πεδίου (If) ρυθμίζεται ώστε να δίνει ονομαστική τάση χωρίς φορτίο. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, αυτή η τιμή της τάσης διατηρείται σταθερή.

Αφήνω,

• R_fw είναι η αντίσταση της περιέλιξης πεδίου
• R_fc είναι η αντίσταση του ρεοστάτη πεδίου για τον έλεγχο του ρεύματος πεδίου.
• R_ένα είναι η ολική αντίσταση του κυκλώματος οπλισμού, συμπεριλαμβανομένης της αντίστασης επαφής της βούρτσας.
• R_μεγάλο είναι η αντίσταση φορτίου.
• Εγώ_μεγάλο είναι το ρεύμα φορτίου
• μι_ένα είναι η εσωτερική παραγόμενη τάση
• V είναι η τάση του τερματικού
• Εγώ_ένα είναι το ρεύμα οπλισμού

Οι διάφορες εξισώσεις για μια ξεχωριστά διεγερμένη γεννήτρια DC έχουν ως εξής

Αν δεν υπήρχε αντίδραση οπλισμού, η παραγόμενη τάση V₀ θα ήταν σταθερή όπως φαίνεται από μια ευθεία γραμμή (κόκκινο χρώμα) στο παρακάτω σχήμα.

Υπάρχει πτώση τάσης ΔV_AR λόγω της αντίδρασης του οπλισμού. ο εσωτερικό χαρακτηριστικό (Ε_ένα ~ Ι_μεγάλο) φαίνεται επίσης στο παραπάνω σχήμα που παριστάνεται με γραμμή μπλε χρώματος. Υπάρχει πτώση τάσης IaRa κατά μήκος της αντίστασης Armature Ra. Η γεννήτρια, το εξωτερικό χαρακτηριστικό (V ~ I_μεγάλο) εμφανίζεται επίσης από τη ροζ γραμμή χρώματος.

ο σημείο P καλείται ως Σημείο λειτουργίας, η οποία είναι η τομή μεταξύ της γεννήτριας, το εξωτερικό χαρακτηριστικό και το χαρακτηριστικό φορτίου που δίνεται από τη σχέση V = I_μεγάλοR_μεγάλο. Αυτό το σημείο P δίνει τις τιμές λειτουργίας της τάσης ακροδεκτών και του ρεύματος φορτίου.

Συσσωρευτής τάσης σε αυτοσυγκρατημένη γεννήτρια γεννήτριας ή γεννήτρια διακλάδωσης DC

ΕΝΑ αυτογενή γεννήτρια είναι επίσης γνωστή ως DC Shunt Generator, ως πεδίοη περιέλιξη συνδέεται παράλληλα με το οπλισμό. Έτσι, η τάση οπλισμού παρέχει το ρεύμα πεδίου. Αυτός ο τύπος γεννήτριας παρέχει τη δική του διέγερση πεδίου.

Το ισοδύναμο κύκλωμα μιας γεννήτριας DC τάσης δείχνεται στο παρακάτω σχήμα.

Λαμβάνοντας υπόψη το παραπάνω σχήμα, ας υποθέσουμε αυτόη γεννήτρια λειτουργεί χωρίς φορτίο και ο κύριος κινητήρας οδηγεί τον οπλισμό σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα. Αυτή η γεννήτρια θα δημιουργήσει την επιθυμητή τάση ακροδεκτών. Η υπολειπόμενη ροή που υπάρχει στους πόλους πεδίου της γεννήτριας συνεχούς ρεύματος είναι υπεύθυνη για τη συσσώρευση τάσης. Ένα μικρό αυτί τάσης παράγεται και δίνεται από την εξίσωση που φαίνεται παρακάτω.

Αυτή η τάση είναι της τάξεως των 1 έως 2 βολτ. Αυτή η τάση προκαλεί ένα ρεύμα If να ρεύσει στην περιέλιξη πεδίου της γεννήτριας. Το ρεύμα πεδίου δίνεται από την εξίσωση.

Η ροή αυξάνεται από μια μαγνητομηχανική δύναμηπου παράγεται από το ρεύμα πεδίου. Ως αποτέλεσμα αυτού, αυξάνεται η παραγόμενη τάση Εα. Αυτή η αυξημένη τάση οπλισμού αυξάνει την τάση του ακροδέκτη. Με την αύξηση της τάσης ακροδεκτών, το ρεύμα πεδίου αυξάνεται περαιτέρω. Αυτό με τη σειρά του αυξάνει τη ροή και κατά συνέπεια η τάση του οπλισμού αυξάνεται περαιτέρω και η διαδικασία συνεχούς συσσώρευσης τάσης συνεχίζεται.

Η καμπύλη συσσώρευσης τάσης μιας γεννήτριας παρακαμπτηρίου DC φαίνεται παρακάτω.

Η γεννήτρια δεν φορτίζεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συσσώρευσης τάσης, επομένως, οι παρακάτω εξισώσεις που παρουσιάζονται παρακάτω δίνουν τη λειτουργία σταθερής κατάστασης.

Από το ρεύμα πεδίου Αν σε μια γεννήτρια διακλάδωσης είναι πολύ μικρή, η πτώση τάσης Ι_φά R_ένα μπορεί να παραμεληθεί. Έτσι, η εξίσωση (1) γίνεται

Η ευθεία που δίνεται από το V = I_φάR_φά που φαίνεται στο παραπάνω σχήμα είναι γνωστό ως Γραμμή αντοχής πεδίου.

Η συσσώρευση τάσης στη γεννήτρια διακλάδωσης DC για διάφορες αντιστάσεις κυκλωμάτων φαίνεται παρακάτω.

Μείωση της αντίστασης του κυκλώματος πεδίουμειώνει την κλίση της γραμμής αντίστασης πεδίου με αποτέλεσμα μεγαλύτερη τάση. Η αύξηση της αντίστασης του κυκλώματος πεδίου αυξάνει την κλίση της γραμμής αντίστασης πεδίου, με αποτέλεσμα χαμηλότερη τάση. Εάν η αντίσταση κυκλώματος πεδίου αυξάνεται σε κρίσιμη αντίσταση του πεδίου (R_ντο), η γραμμή αντίστασης πεδίου γίνεται εφαπτόμενη στο αρχικό τμήμα της καμπύλης μαγνήτισης.

Εάν η τιμή της αντιστάσεως πεδίου είναι υψηλότερη απόη κρίσιμη αντίσταση της τιμής πεδίου, η γεννήτρια αποτυγχάνει να διεγείρει. Η καμπύλη που φαίνεται παρακάτω δείχνει τη μεταβολή της τάσης χωρίς φορτίο με την σταθερή αντίσταση πεδίου και την μεταβλητή ταχύτητα του οπλισμού.

Η καμπύλη μαγνητισμού μεταβάλλεται με την ταχύτητα καιοι τεταγμένες του για οποιοδήποτε ρεύμα πεδίου είναι ανάλογες με την ταχύτητα της γεννήτριας. Εάν η αντίσταση πεδίου διατηρείται σταθερή και η ταχύτητα μειώνεται, όλα τα σημεία στην καμπύλη μαγνητίσεως μειώνονται. Σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα, που ονομάζεται κρίσιμη ταχύτητα, η γραμμή αντίστασης πεδίου γίνεται εφαπτόμενη στην καμπύλη μαγνήτισης. Κάτω από την κρίσιμη ταχύτητα η τάση δεν θα συσσωρευτεί.

Οι ακόλουθες συνθήκες πρέπει να πληρούνται για τη συσσώρευση τάσης σε μια αυτοσυγκρατημένη γεννήτρια συνεχούς ρεύματος.

• Πρέπει να υπάρχει επαρκής υπολειπόμενη ροή στους πόλους του πεδίου.
• Οι ακροδέκτες πεδίου πρέπει να είναι συνδεδεμένοι κατά τέτοιο τρόπο ώστε το ρεύμα πεδίου να αυξάνει τη ροή προς την κατεύθυνση της υπολειπόμενης ροής.
• Η αντίσταση κυκλώματος πεδίου πρέπει να είναι μικρότερη από την αντίσταση του κυκλικού πεδίου.

Εάν δεν υπάρχει υπολειπόμενη ροή στους πόλους πεδίου, αποσυνδέστε το πεδίο από το κύκλωμα οπλισμού και εφαρμόστε μια τάση DC στην περιέλιξη πεδίου. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται Αναβοσβήνει το πεδίο.

Τάση - χαρακτηριστικό ρεύματος της σύνθετης γεννήτριας DC

Το χαρακτηριστικό τάσης - ρεύματος των σύνθετων γεννητριών παρουσιάζεται παρακάτω.

ο Αθροιστικά συγκροτημένες γεννήτριες μπορεί να είναι Πάνω από Σύνθετο, Flat Σύνθετο και Κάτω από την Σύνθετη, ανάλογα με τον αριθμό των σειρών πεδίων σειράς.

Για υπερπαραγωγή γενικής χρήσης, τερματικό πλήρους φορτίουη τάση είναι υψηλότερη από την τάση του ακροδέκτη χωρίς φορτίο. Σε περίπτωση επίπεδης ή επιπέδου σύνθετης γεννήτριας, η τάση του ακροδέκτη στο πλήρες φορτίο είναι ίση με την τάση ακροδέκτη χωρίς φορτίο. Σε μια γεννήτρια κάτω από την ένωση, η τάση του ακροδέκτη στο πλήρες φορτίο είναι μικρότερη από την τάση του ακροδέκτη χωρίς φορτίο.

Σε Διαφορετικές Σύνθετες Γεννήτριες, η τάση των ακροδεκτών πέφτει πολύ γρήγορα με το αυξανόμενο ρεύμα οπλισμού.