ویژگی ژنراتور DC سیم پیچ موازی (ژنراتور شانت دی سی)

ویژگی ژنراتور DCسیم پیچ موازی (ژنراتور شانت دی سی)

در ژنراتورهای DC Wound wound ، سیم‌پیچ‌های میدان به طورموازی با سیم‌پیچ آرمیچر متصل می‌شوند همانطور که در شکل زیر نشان داده‌شده‌است.

در این نوع ژنراتورها جریان آرمیچر I_a به دو قسمت تقسیم می‌شود. جریان میدان شانت جریان I_sh است که از طریق سیم پیچ شانت جریان می‌یابد و بخش دیگر جریان بار I_L است که از بار متصل به ژنراتور خارج‌می‌شود.

ژنراتور سیم‌پیچ موازی

سه‌ویژگی مهم ژنراتورهای DC سیم‌پیچ موازی‌یا همان ژنراتور شانت  در زیر بحث شده‌است:

ویژگی‌های مغناطیسی یا مدار باز ژنراتور DCسیم‌پیچ موازی

این منحنی بین جریان میدان شنت (I_sh) و ولتاژ بی باری (E₀) کشیده‌شده‌است.

برای یک جریان تحریک یا جریان میدان  خاص ، emf تولید شده بی باری E₀ متناسب با سرعت چرخش آرمیچر‌است. در اینجا در نمودار منحنی‌مشخصه مغناطیسی برای سرعتهای مختلف ترسیم شده‌است.

به علت پسماند مغناطیسی، منحنی‌ها از نقطه A کمی بالاتر از مبدا O شروع می‌شوند.

قسمت‌های بالای منحنی‌ها به‌دلیل اشباع خم می‌شوند. مقاومت بار خازجی ماشین باید از مقدار بحرانی آن بیشتر باشد، در غیر این صورت اگر ماشین در حال حرکت باشد تحریک نخواهد شد و یا متوقف خواهد شد.

AB ، AC و AD شیب‌هایی هستند که مقاومت بحرانی را در سرعت های N₁ ، N₂ و N₃ به وجود می‌آورند. در اینجا ، N₁ > N₂ > N₃

مقاومت بار بحرانی ژنراتور DCسیم‌پیچ موازی

این حداقل مقاومت بار خارجی‌است که برای تحریک سیم پیچ ژنراتور شنت لازم‌است.

ویژگی داخلی ژنراتور DC سیم‌پیچ موازی

منحنی‌مشخصه داخلی بیانگر رابطه بین ولتاژ تولید شده E_g با جریان بار  I_L‌است. هنگامی که ژنراتور تحت بار قرار می گیرد، ولتاژ تولید شده به‌دلیل عکس العمل آرمیچر کاهش‌می‌یابد.

بنابراین، ولتاژ تولید شده کمتر از emf در حالت بدون بار‌است. در شکل زیرمنحنی AD ‌منحنی ولتاژ بی باری نشان داده‌است و AB منحنی مشخصه داخلی‌است.

ویژگی خارجی ژنراتور  DC سیم‌پیچ موازی

منحنی‌AC ویژگی‌بیرونی ژنراتورهای DC  شانت را نشان می‌دهد. این منحنی تغییر ولتاژ ترمینال با جریان بار را نشان می‌دهد.

افت اهمی به‌دلیل مقاومت آرمیچر، باعث کاهش ولتاژ تولیدشده می‌شود و ولتاژ کمتری در ترمینال ظاهر‌می‌شود. به همین دلیل‌است که‌منحنی در زیرمنحنی مشخصه داخلی قرار دارد.

ولتاژ ترمینال همیشه با تنظیم ترمینال بار می‌تواند ثابت باشد.

وقتی مقاومت بار یک ژنراتور DC سیم‌پیچ‌ موازی‌کاهش‌ می‌یابد ، جریان بار ژنراتور همانطور که در شکل بالا نشان‌داده‌شده افزایش می‌یابد.

اما با‌کاهش مقاومت بار، می‌توان جریان بار را تا حد معینی (حداکثر تا نقطعه C)افزایش داد. فراتر از این نقطه، معکوس در ویژگی را نشان‌می‌دهد.

هرگونه کاهش مقاومت بار ، منجر به‌کاهش جریان می‌شود و در نتیجه، منحنی‌مشخصه خارجی همانطور که در خط نقطه‌چین نشان‌داده‌شده‌است بر می گردد و درنهایت ولتاژ ترمینال صفر‌می‌شود.

گرچه مقداری ولتاژ به دلیل پسماند مغناطیسی وجود دارد.

ما می دانیم ، ولتاژ ترمینال عبارتست از:

اکنون ، وقتی I_L افزایش یافت ، ولتاژ ترمینال کاهش می‌یابد. پس از یک حد مشخص ، به دلیل جریان بار سنگین و افزایش افت اهمی ، ولتاژ ترمینال به شدت کاهش‌می‌یابد.

این‌کاهش شدید ولتاژ ترمینال در طول بار ، باعث افت جریان بار می‌شود اگرچه در آن زمان بار زیاد است یا مقاومت بار کم‌است.

به همین‌دلیل باید مقاومت بار دستگاه به درستی حفظ شود.

نقطه‌ای که دستگاه حداکثر جریان خروجی را می‌دهد، نقطه شکست (نقطه C در تصویر) نامیده‌می‌شود.

مقالات مرتبط:

منحنی های عملکرد ژنراتور DC

ژنراتور القایی | کاربرد ژنراتور القایی

مجموعه ژنراتور موتور | مجموعه M G (موتور ژنراتور)

کاربرد های ژنراتور DC

حفاظت در برابر خطای بین دورهای سیم‌پیچ ژنراتور

لینک زبان اصلی مقاله:

Characteristic of Shunt Wound DC Generator