/ / Charakterystyka generatorów prądu stałego - osobno wzbudzany generator wzbudzany i złożony

Charakterystyka generatorów prądu stałego - osobno wzbudzany generator wzbudzony i złożony

Charakterystyka jest wykresem między dwiema zależnymi wielkościami. Pokazuje charakterystykę stanu ustalonego generatorów prądu stałego. Charakterystyka generatorów prądu stałego wyjaśnia zależności między obciążeniem, wzbudzeniem i napięciem zacisków poprzez wykres. Poniżej przedstawiono trzy ważne cechy generatora prądu stałego.

Charakterystyka magnetyzacji

Ta charakterystyka daje zmianę napięcia lub napięcia bez obciążenia z prądem pola przy stałej prędkości. Nazywany jest również charakterystyką obwodu bez obciążenia lub otwartego.

Charakterystyka wewnętrzna

Wewnętrzna charakterystyka generatora prądu stałego wykreśla krzywą między generowanym napięciem a prądem obciążenia.

Charakterystyka zewnętrzna lub charakterystyka obciążenia

Charakterystyka zewnętrzna lub obciążeniowa dają stosunek między napięciem zacisku a prądem obciążenia przy stałej prędkości.

Zawartość:

Charakterystyka osobno wzbudzanego generatora prądu stałego

W osobno wzbudzany generator prądu stałego, oddzielne źródło zasilania prądem stałym jest podłączone douzwojenie polowe. Źródłem tym może być bateria, prostownik diodowy, inny generator prądu stałego lub sterowany prostownik. Schemat obwodu osobno wzbudzonego generatora prądu stałego przy obciążeniu przedstawiono poniżej.

charakterystyka generatora-dc-fig-1

Model obwodu osobno wzbudzonego generatora prądu stałego

Niech generator będzie napędzany ze stałą prędkością przezgłówny napęd. Wzbudzenie pola (If) jest dostosowane tak, aby dawało napięcie znamionowe bez obciążenia. W trakcie tej operacji ta wartość napięcia jest utrzymywana na stałym poziomie.

Pozwolić,

  • Rfw jest oporem uzwojenia pola
  • Rfc jest oporem reostatu pola do sterowania prądem pola.
  • Rza to całkowita rezystancja obwodu twornika, w tym rezystancja styku szczotki.
  • RL to odporność na obciążenie.
  • jaL jest prąd obciążenia
  • miza jest wewnętrznie generowanym napięciem
  • V to napięcie na zaciskach
  • jaza to prąd twornika

Różne równania dla wzbudzanego oddzielnie generatora prądu stałego są następujące

charakterystyka generatora DC-eq-1

Gdyby nie było reakcji twornika, wygenerowane napięcie V0 byłoby stałe, jak pokazano linią prostą (kolor czerwony) na rysunku poniżej.

charakterystyka generatora-dc-fig-2

Charakterystyka terminala osobno wzbudzonego generatora prądu stałego

Występuje spadek napięcia Δ VAR z powodu reakcji armatury. The charakterystyka wewnętrzna (Eza ~ IL) jest również pokazany na powyższym rysunku reprezentowanym przez niebieską linię koloru. Na rezystancji twornika Ra występuje spadek napięcia IaRa. Generator, charakterystyka zewnętrzna (V ~ IL) jest również pokazany przez różową linię koloru.

The punkt P nazywa się jak Punkt operacyjny, który jest przecięciem generatora, charakterystyki zewnętrznej i charakterystyki obciążenia określonej przez relację V = ILRL. Ten punkt P podaje wartości robocze napięcia końcowego i prądu obciążenia.

Tworzenie napięcia w generatorze samowzbudnym lub generatorze prądu stałego

ZA generator samowzbudny jest również znany jako pole DC Shunt Generatoruzwojenie jest połączone równolegle z twornikiem. Zatem napięcie twornika dostarcza prąd pola. Ten typ generatora zapewnia własne wzbudzenie pola.

Obwód równoważny generatora prądu stałego pokazano na poniższym rysunku.

charakterystyka generatora-dc-fig-3

Odpowiednik obwodu generatora prądu stałego Shunt

Biorąc pod uwagę powyższy rysunek, załóżmy, żegenerator pracuje bez obciążenia, a główny napęd napędza twornik z określoną prędkością. Ten generator zwiększy pożądane napięcie na zaciskach. Strumień szczątkowy obecny w biegunach pola generatora prądu stałego jest odpowiedzialny za narastanie napięcia. Generowane jest małe napięcie Ear i jest podane przez równanie pokazane poniżej.

charakterystyka generatora DC-eq-2

To napięcie jest rzędu od 1 do 2 woltów. Napięcie to powoduje przepływ prądu If w uzwojeniu pola generatora. Prąd pola jest podany przez równanie.

charakterystyka generatora DC-eq-3

Strumień jest zwiększany przez siłę magnetomotorycznąwytwarzany przez prąd pola. W wyniku tego generowane napięcie Ea wzrasta. To zwiększone napięcie twornika zwiększa napięcie na zaciskach. Wraz ze wzrostem napięcia na zaciskach, prąd pola If wzrasta dalej. To z kolei zwiększa strumień, a zatem napięcie twornika jest dalej zwiększane, a proces narastania napięcia trwa.

Krzywa narastania napięcia generatora bocznikowego prądu stałego jest pokazana poniżej.

charakterystyka generatora-dc-fig-4

Tworzenie napięcia generatora bocznika DC

Generator nie jest obciążony podczas procesu narastania napięcia, dlatego poniższe równania przedstawiają działanie w stanie ustalonym.

charakterystyka generatora DC-eq-4

Ponieważ prąd pola Jeśli w generatorze bocznikowym jest bardzo mały, spadek napięcia Ifa Rza można zaniedbać. Zatem równanie (1) staje się

charakterystyka generatora DC-eq-5

Prosta podana przez V = IfaRfa pokazany na powyższym rysunku jest znany jako Field Resistance Line.

Nagromadzenie napięcia w generatorze bocznikowym DC dla różnych rezystancji obwodu pokazano poniżej.

charakterystyka generatora-dc-fig-5

Wpływ rezystancji pola na napięcie bez obciążenia

Zmniejszenie rezystancji obwodu polazmniejsza nachylenie linii oporu pola, co powoduje wyższe napięcie. Zwiększenie rezystancji obwodu polowego zwiększa nachylenie linii oporu pola, powodując niższe napięcie. Jeśli rezystancja obwodu polowego zostanie zwiększona do oporu krytycznego pola (Rdo), linia oporu pola staje się styczna do początkowej części krzywej magnesowania.

Jeśli wartość rezystancji pola jest wyższa niżkrytyczna rezystancja wartości pola, generator nie wzbudza. Krzywa pokazana poniżej daje odmianę napięcia bez obciążenia przy stałej rezystancji pola i zmiennej prędkości twornika.

charakterystyka generatora-dc-fig-6

Zmiana napięcia bez obciążenia z prędkością

Krzywa magnetyzacji zmienia się wraz z prędkością ijego rzędne dla dowolnego prądu pola są proporcjonalne do prędkości generatora. Jeśli rezystancja pola jest utrzymywana na stałym poziomie, a prędkość zmniejsza się, wszystkie punkty na krzywej magnetyzacji są obniżane. Przy określonej prędkości, zwanej prędkość krytyczna, linia oporu pola staje się styczna do krzywej magnetyzacji. Poniżej prędkości krytycznej napięcie nie będzie wzrastać.

Następujące warunki muszą być spełnione dla narastania napięcia w samowzbudnym generatorze DC.

  • Musi istnieć wystarczający strumień resztkowy w biegunach pola.
  • Zaciski polowe powinny być połączone w taki sposób, aby prąd pola zwiększał strumień w kierunku strumienia szczątkowego.
  • Rezystancja obwodu pola powinna być mniejsza niż krytyczna rezystancja obwodu pola.

Jeśli nie ma strumienia resztkowego w biegunach pola, odłącz pole od obwodu twornika i zastosuj napięcie DC do uzwojenia pola.

Napięcie- charakterystyka prądowa generatora prądu stałego

Charakterystyka napięcia - prądu generatorów złożonych jest pokazana poniżej.

charakterystyka generatora-dc-fig-7

Charakterystyka napięciowo-prądowa generatora prądu stałego

The Łącznie generatory złożone może być Over Compounded, Flat Compounded i Under Compounded, w zależności od liczby zwojów pola serii.

Dla generatora z nadmiernym obciążeniem, terminal z pełnym obciążeniemnapięcie jest wyższe niż napięcie zacisku bez obciążenia. W przypadku generatora płaskiego lub mieszanego, napięcie końcowe przy pełnym obciążeniu jest równe napięciu zacisku bez obciążenia. W generatorze pod związkiem napięcie końcowe przy pełnym obciążeniu jest mniejsze niż napięcie zacisku bez obciążenia.

W Różnicowe generatory złożone, napięcie na zaciskach spada bardzo szybko wraz ze wzrostem prądu twornika.

Przeczytaj także: