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Eigenschaften von Gleichstromgeneratoren

Im Allgemeinen folgen drei Eigenschaften von DCGeneratoren werden berücksichtigt: (i) Charakteristik des offenen Stromkreises (O.C.C.), (ii) interne oder gesamte Charakteristik und (iii) externe Charakteristik. Diese Eigenschaften von Gleichstromgeneratoren werden nachfolgend erläutert.

1. Offene Schaltungscharakteristik (O.C.C.) (E0/ICHf)

Ruhestromcharakteristik ist auch bekannt als magnetische charakteristik oder Leerlauf-Sättigungskennlinie. Diese Eigenschaft zeigt die Beziehung zwischen erzeugter EMK bei Leerlauf (E0) und der Feldstrom (If) bei einer bestimmten festen Geschwindigkeit. Die O.C.C. Kurve ist nur die Magnetisierungskurve und ist für alle Generatortypen praktisch gleich. Die Daten für O.C.C. Die Kurve wird erhalten, indem der Generator ohne Last betrieben wird und eine konstante Drehzahl gehalten wird. Der Feldstrom wird allmählich erhöht und die entsprechende Klemmenspannung wird aufgezeichnet. Die Verbindungsanordnung zum Erhalten von O.C.C. Kurve ist wie in der folgenden Abbildung dargestellt. Bei Shunt- oder Seriengeneratoren wird die Feldwicklung von der Maschine getrennt und über eine externe Versorgung angeschlossen.
Unterbrechungskennlinie der DC-Generatorverbindung
Nun, aus der EMF-Gleichung des Gleichstromgeneratorswisse, dass Eg = kɸ. Daher sollte die erzeugte EMK direkt proportional zum Feldfluss sein (und daher auch direkt proportional zum Feldstrom). Selbst wenn der Feldstrom Null ist, wird jedoch eine gewisse EMK erzeugt (in der Abbildung unten durch OA dargestellt). Diese anfänglich induzierte EMK ist darauf zurückzuführen, dass in den Feldpolen ein gewisser Restmagnetismus vorhanden ist. Aufgrund des Restmagnetismus wird im Anker eine kleine Anfangs-EMK induziert. Diese anfänglich induzierte EMK unterstützt den vorhandenen Restfluss und erhöht somit den gesamten Feldfluss. Dies erhöht folglich die induzierte EMK. O.C.C. folgt einer geraden Linie. Mit zunehmender Flussdichte werden die Pole jedoch gesättigt und ɸ wird praktisch konstant. So erhöhen wir sogar das Ichf weiterhin bleibt ɸ konstant und somit bleibt auch Eg konstant. Daher ist der O.C.C. Kurve sieht aus wie die B-H-Charakteristik.
Leerlaufkennlinie des Gleichstromgenerators
Die obige Abbildung zeigt eine typische Sättigungskurve oder Lastkennlinie ohne Last für alle Arten von Gleichstromgeneratoren.

2. Interne oder Gesamtcharakteristik (E / Iein)

Eine interne Kennlinie zeigt die Beziehung zwischen der Last, die unter Last erzeugt wird (Eg), und dem Ankerstrom (I)ein). Die bei Belastung erzeugte EMK Eg ist immer kleiner als E0 aufgrund der Ankerreaktion. Beispielsweise kann durch Abziehen des Abfalls aufgrund der Entmagnetisierungswirkung der Ankerreaktion von der Leerlaufspannung E bestimmt werden0. Daher liegt die interne Kennlinie unterhalb des O.C.C. Kurve.

3. Externe Eigenschaft (V / IL)

Eine äußere Kennlinie zeigt die Beziehung zwischen der Klemmenspannung (V) und dem Laststrom (IL). Die Klemmenspannung V ist aufgrund des Spannungsabfalls im Ankerkreis geringer als die erzeugte EMK. Daher liegt die externe Kennlinie unterhalb der internen Kennlinie. Äußere Eigenschaften sind sehr wichtig, um die Eignung eines Generators für einen bestimmten Zweck zu bestimmen. Daher wird diese Art von Merkmal manchmal auch als bezeichnet Leistungsmerkmal oder Lastcharakteristik.

Interne und externe Kennlinien sind unten für jeden Generatortyp angegeben.

Eigenschaften des separat angeregten Gleichstromgenerators

interne und externe Eigenschaften des separat erregten Gleichstromgenerators
Wenn keine Ankerreaktion und Anker vorhanden istSpannungsabfall bleibt die Spannung für jeden Laststrom konstant. Somit repräsentiert die gerade Linie AB in der obigen Abbildung die Leerlaufspannung gegenüber dem Laststrom IL. Aufgrund des entmagnetisierenden Effekts der Ankerreaktion ist die bei Belastung erzeugte EMK geringer als die Leerlaufspannung. Die Kurve AC stellt die im Last erzeugte EMK Eg gegenüber dem Laststrom I darL interne Eigenschaft (wie ichein = IchL für einen separat angeregten Gleichstromgenerator). Außerdem ist die Klemmenspannung aufgrund eines ohmschen Abfalls in Anker und Bürsten geringer. Die Kurve AD stellt die Klemmenspannung gegen den Laststrom dar, d. H. Die externe Charakteristik.

Eigenschaften des DC-Shunt-Generators

Interne und externe Last ermittelnEigenschaften eines DC-Nebenschlussgenerators darf die Maschine ihre Spannung aufbauen, bevor eine externe Last angelegt wird. Um die Spannung eines Nebenschlussgenerators aufzubauen, wird der Generator von einer Antriebsmaschine mit der Nenndrehzahl angetrieben. Die anfängliche Spannung wird aufgrund des Restmagnetismus in den Feldpolen induziert. Der Generator baut seine Spannung auf, wie vom O.C.C. Kurve. Wenn der Generator die Spannung aufgebaut hat, wird er allmählich mit ohmscher Last belastet und in geeigneten Intervallen abgelesen. Die Anordnung der Anschlüsse ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Nebenschlussgenerator Eigenschaften Verbindung
Anders als separat angeregter Gleichstromgenerator, hier ichL≠ ichein. Für einen Shunt-Generator habe ichein= IchL+ Ichf. Daher kann die interne Eigenschaft leicht an Eg vs.L durch Abzug des korrekten Wertes von If von mirein.
Eigenschaften des DC-Nebenschlussgenerators
Während eines normalen Betriebszustands bei BelastungWiderstand verringert wird, steigt der Laststrom. Wenn wir jedoch weiter den Lastwiderstand verringern, fällt auch die Klemmenspannung ab. Somit kann der Lastwiderstand bis zu einer bestimmten Grenze verringert werden, wonach die Klemmenspannung aufgrund einer übermäßigen Ankerreaktion bei sehr hohem Ankerstrom und erhöhtem I drastisch abnimmt2R Verluste. Über diese Grenze hinaus führt daher eine weitere Abnahme des Lastwiderstands zu einem abnehmenden Laststrom. Infolgedessen kehrt die äußere Kennlinie zurück, wie in der obigen Abbildung durch eine gestrichelte Linie dargestellt.

Eigenschaften des Generators der DC-Serie

Eigenschaften des DC-Seriengenerators
Die Kurve AB in der obigen Abbildung ist identisch zu öffnenSchaltungskennlinie (O.C.C.). Dies liegt daran, dass in Gleichstrom-Generatoren die Feldwicklung mit Anker und Last in Reihe geschaltet ist. Daher ist der Laststrom hier dem Feldstrom ähnlich (d. H. I)L= Ichf). Die Kurven OC und OD repräsentieren jeweils interne und externe Kennlinie. In einem DC-Seriengenerator steigt die Klemmenspannung mit dem Laststrom an. Dies liegt daran, dass mit zunehmendem Laststrom auch der Feldstrom zunimmt. Ab einer bestimmten Grenze beginnt die Klemmenspannung jedoch mit zunehmender Last abzunehmen. Dies ist auf übermäßige Entmagnetisierungseffekte der Ankerreaktion zurückzuführen.

Eigenschaften des DC-Verbundgenerators

Äußere Charakteristik des DC-Verbundgenerators
Die obige Abbildung zeigt das ÄußereEigenschaften von DC-Verbundgeneratoren. Wenn die Wicklungen der Serienwicklung so eingestellt werden, dass eine Erhöhung des Laststroms zu einer Erhöhung der Klemmenspannung führt, wird der Generator als überkompensiert bezeichnet. Die äußere Kennlinie für einen überkompoundierten Generator ist in der obigen Abbildung durch die Kurve AB dargestellt.
Wenn die Wicklungen der Serienwicklung so eingestellt sind, dassDie Klemmenspannung bleibt konstant, selbst wenn der Laststrom erhöht wird. Dann wird der Generator als pumpfähig bezeichnet. Die äußere Charakteristik eines flachen zusammengesetzten Generators wird durch die Kurve AC angezeigt.
Wenn die Serienwicklung weniger Windungen aufweistWenn das flacher Compound erforderlich wäre, wird der Generator als Compound bezeichnet. Die äußeren Eigenschaften eines untergenerierten Generators sind durch die Kurve AD dargestellt.

Bemerkungen