Τι είναι μια Γεννήτρια Shunt;

Μια γεννήτρια διακλάδωσης είναι μια συσκευή που παράγει ηλεκτρική ισχύ από μια περιέλιξη οπλισμού χρησιμοποιώντας μια περιέλιξη πεδίου που αντλεί από την ίδια έξοδο ηλεκτρικής ισχύος. Η περιέλιξη πεδίου είναι το αντίστοιχο των πρώιμων μόνιμων μαγνητών που παρείχαν τα μαγνητικά πεδία που κόπηκαν από τις περιελίξεις του οπλισμού, παράγοντας την ηλεκτρική έξοδο της γεννήτριας. Οι γεννήτριες διακλάδωσης διατίθενται σε διάφορες διαμορφώσεις σύνδεσης, όπως η μεγάλη διακλάδωση και η βραχεία διακλάδωση. Το πεδίο διακλάδωσης στη μακρά διακλάδωση είναι παράλληλο με τον σειριακό συνδυασμό του οπλισμού και του πεδίου σειράς, ενώ στη βραχεία διακλάδωση, ο παράλληλος συνδυασμός οπλισμού και πεδίου διακλάδωσης είναι σε ευθυγράμμιση με το πεδίο σειράς.

Οι γεννήτριες διακλάδωσης χρησιμοποιούν την ίδια παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια για να διατηρήσουν τη διαδικασία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Από στάση, η γεννήτρια διακλάδωσης έχει μόνο ένα υπολειπόμενο μαγνητικό πεδίο που θα παράγει πολύ μικρή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας στα πρώτα λίγα κλάσματα του δευτερολέπτου. Η μικρή ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται θα δημιουργήσει το μαγνητικό πεδίο, το οποίο οδηγεί σε μεγαλύτερη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Εν τω μεταξύ, στην ίδια γεννήτρια διακλάδωσης, η περιέλιξη πεδίου μπορεί να είναι παράλληλη με την ηλεκτρική έξοδο, και έτσι η τάση στην περιέλιξη πεδίου αυξάνεται καθώς αυξάνεται η ηλεκτρική έξοδος.

Σε μια γεννήτρια διακλάδωσης που λειτουργεί σταθερά, η εισροή μηχανικής ενέργειας είναι η τελική απαίτηση για τη διατήρηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η μηχανική ροπή που περιστρέφει τις περιελίξεις του οπλισμού μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Καθώς παράγονται τα ηλεκτρικά ρεύματα, απαιτείται περισσότερη ροπή μέχρι ένα σημείο όπου η ισχύς του φορτίου διατηρείται σε μια δεδομένη μηχανική είσοδο. Οποιαδήποτε αύξηση ή μείωση της ισχύος φορτίου θα αντικατοπτρίζεται ως αύξηση ή μείωση στη μηχανική φόρτιση, δεδομένου ότι υπάρχει κύκλωμα ελέγχου τάσης.

Η απλούστερη γεννήτρια συνεχούς ρεύματος μπορεί να έχει μόνιμο μαγνήτη αντί για περιέλιξη πεδίου. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ένας ηλεκτρομαγνήτης απαιτείται για την παραγωγή ενός ελεγχόμενου μαγνητικού πεδίου, το οποίο είναι η κύρια πηγή ενέργειας της διαδικασίας ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής που εμπλέκεται, με αποτέλεσμα έναν ηλεκτρομαγνήτη με μια περιέλιξη που συνήθως αναφέρεται ως περιέλιξη πεδίου. Η περιέλιξη πεδίου και η περιέλιξη του οπλισμού μπορούν να συνδεθούν σε διάφορες διαμορφώσεις. Μπορεί ακόμη και να υπάρχει μια περιέλιξη σε σειρά πεδίου μαζί με μια περιέλιξη παράλληλου πεδίου. Το πρώτο και το δεύτερο αναφέρονται συνήθως ως πεδίο σειράς και πεδίο διακλάδωσης, αντίστοιχα.

Οι ηλεκτρικοί κινητήρες λειτουργούν με αμοιβαίες αρχές όπως αυτές των γεννητριών. Όταν η ηλεκτρική ενέργεια τροφοδοτείται σε έναν ηλεκτρικό κινητήρα, υπάρχει ενέργεια τόσο του ρότορα όσο και του πεδίου που αλληλεπιδρούν για να δημιουργήσουν την απαιτούμενη μηχανική έξοδο. Η αντίθετη διαδικασία είναι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας όπου τόσο το υπολειπόμενο μαγνητικό πεδίο όσο και η μηχανική ροπή τελικά παράγουν μια σταθερή ηλεκτρική ισχύ εξόδου.