ژنراتور   DC

ژنراتور جریان مستقیم (DC):

از مولدهای جریان مستقیم بیشتر به عنوان منبع انرژی برای تحریک مولدهای نیروگاهی و ماشینهای خودکار، هواپیماها، جوشکاری با قوس الکتریکی، قطارهای راه آهن، اتوبوسهای برقی، زیر دریاییها و غیره استفاده می نمایند بدین ترتیب کاربرد مولدهای جریان مستقیم زیاد و متنوع است و لذا مولدهای جریان مستقیم با توان ها و دورهای مختلف ساخته می شوند.

 

طبقه بندی مولدهای جریان مستقیم
ماشین های DC واقعی دارای دو دسته سیم پیچ هستند:
1- سیم پیچ آرمیچر
2- سیم پیچ تحریک (قطب ها)
که با توجه به نحوه ارتباط الکتریکی سیم پیچ تحریک و سیم پیچ آرمیچر به دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند.
1- مولدهای تحریک مستقل
2- مولدهای خود تحریک
- در مولدهای تحریک مستقل بین سیم پیچ آرمیچر و سیم پیچ تحریک هیچ ارتباط الکتریکی وجود ندارد
- در مولدهای خود تحریک بین این دو سیم پیچ ارتباط الکتریکی وجود دارد و انرژی سیم پیچ تحریک از انرژی تولیدی خود مولد تامین می شود نحوه این ارتباط الکتریکی مولدهای خود تحریک را به دو دسته تقسیم بندی می کند.
- مولدهای تحریک شنت یا موازی
- مولدهای تحریک سری
- مولدهای تحریک مختلط یا کمپوند

مولد تحریک شنت:
در این مولد مدار تحریک با آرمیچر به صورت موازی وصل می شود. جریان تحریک تابع ولتاژ خروجی و مقاومت مدار تحریک است و قسمتی (حدود 2 تا 3 درصد) از جریان آرمیچر را تشکیل میدهد. برای اینکه با جریان تحریک کم بتوان آمپر دور زیاد برای مولد تامین نمود باید تعداد دور سیم پیچ تحریک زیاد باشد و در نتیجه سطح مقطع آن باید کاهش یابد. ولتاژ خروجی مولد توسط یک مقاومت متغییر که با سیم پیچ تحریک سری می شود تنظیم می گردد. مدار معادل الکتریکی مولد شنت بصورت زیر است:
روابط زیر نیز برای جریان آرمیچر، ولتاژ خروجی و جریان تحریک مولد شنت برقرار است
راه اندازی مولد شنت و تعیین نقطه کار: شروع کار مولد شنت بر اثر وجود پسماند مغناطیسی قطبها می باشد. یعنی ژنراتور بوسیله محرک با دور نامی به گردش در می آوریم به علت قطع خطوط قوای پس ماند توسط هادیهای آرمیچر، ولتاژی در آن القاء می شود. این ولتاژ به دو سر مدار تحریک اعمال می گردد. جریان کمی از سیم پیچ قطبها عبور می کند و درنتیجه فوران قطبها زیاد شده (در صورتیکه فوران هم جهت پسماند باشد) و نیرومحرکه الکتریکی بیشتری در آرمیچر القاء میشود و ولتاژ دو سر مدار تحریک بالا می رود و مجدداٌ جریان تحریک افزایش یافته و ولتاژ القائی بزرگتر میشود. افزایش ولتاژ القائی تا جایی ادامه می یابد که به VT = Rf.If برسد در این مقدار نیرومحرکه القایی ثابت می ماند. اگر مشخصه Rf.If را رسم کنیم خطی بدست می آید که در نقطه ای مانند B منحنی بی باری را قطع می کند به خط Rf.If خط القاء گفته میشود نقطه تقاطع این خط با منحنی نقطه کار مولد شنت می باشد.
مقاومت بحرانی و دور بحرانی: در صورتیکه مقاومت مدار تحریک آنقدر زیاد شود که خط القاء بر منحنی بی باری مماس شود مولد حالت ناپایدار خواهد داشت و نیرومحرکه نمی تواند مقدار معینی داشته باشد در این حالت می گویند مقاومت مدار تحریک بحرانی است. اگر مدار تحریک مقاومت بیش از این داشته باشد دیگر مولد تحریک نخواهد شد در صورتیکه سرعت مولد آنقدر کم باشد که مشخصه بی باری بر خط القاء مماس شود نیز مولد به حالت ناپایدار خواهد رسید این دور نیز به دور بحرانی معروف است.
عوامل زیر سبب عدم تحریک یا عدم راه اندازی مولد شنت می شود
1- پس ماند مغناطیسی ناچیز یا صفر باشد
2- جهت جریان تحریک طوری باشد که فوران ناشی از فوران پسماند را خنثی کند
3- مقاومت مدار تحریک از حد معینی بیشتر باشد
4- جهت گردش آرمیچر برعکس باشد که سبب عکس شدن جریان تحریک می شود
5- دور محور از حد معین کمتر باشد
مشخصه مغناطیسی یا بی باری مولد شنت: همانطور که در مورد مولد تحریک مستقل گفته شد مشخصه بی باری تغییرات نیرومحرکه القاء شده آرمیچر نسبت به تغییرات جریان تحریک در شرایط بدون بار و دور ثابت است. مشخصه بی باری مولد شنت با مولد تحریک مستقل تفاوتی ندارد و بصورت زیر می باشد.

 منبع:http://www.elmicro.ir