Ha il seguente schema elettrico:
La macchina può funzionare solo se in essa è presente
un adeguato magnetismo residuo, solo in tal caso può avere
inizio l'autoeccitazione. Per tale motivo essa ha un senso
di rotazione obbligato, infatti il campo prodotto dall'avvolgimento
induttore deve essere concorde col campo originato dal magnetismo
residuo. L'azione del reostato è in senso contrario rispetto
ai casi precedenti, infatti per ridurre la tensione occorre diminuire
Rc in modo tale che diminuisca Ie, viceversa per
aumentare la tensione.
Nel funzionamento a carico la macchina risulta descritta
dalle seguenti equazioni interne:
e dall'equazione esterna: V = Ru· I
(retta di carico).
Quindi, per velocità di rotazione e reostato di campo costanti, la caratteristica esterna può essere determinata detraendo dalla E0 la caduta per reazione d'indotto DE e la caduta sulla resistenza interna e sugli avvolgimenti eccitatori (con eventuale reostato di campo in parallelo):
Al crescere della corrente erogata (cioè al variare della
resistenza di carico da infinito a zero) cresce anche la corrente
di eccitazione e, quindi, E0 e, con essa, la
tensione d'uscita V. Tuttavia, a causa del fenomeno di
saturazione, la E0 cresce sempre meno mentre
la caduta per reazione d'indotto DE
cresce sempre di più: prima o poi la tensione d'uscita
comincerà a calare per ridursi a zero in cortocircuito.
Anche per questa dinamo si può parlare di un valore critico
RCR della resistenza di carico. Infatti all'aumentare
della resistenza di carico, la retta di carico aumenta la propria
pendenza fino a diventare pressoché parallela al primo
tratto della caratteristica esterna. In tali condizioni basta
una piccola variazione della resistenza di carico per avere una
forte variazione sia della tensione d'uscita che della corrente
erogata e questo fatto è indesiderato. Quindi è
bene che sia Ru << RCR.
Vengono chiamate dinamo a corrente costante quelle dinamo costruite per avere una elevata caduta interna per reazione d'indotto DE. Per tali dinamo la caratteristica esterna ha il tratto finale decrescente praticamente verticale: utilizzando la macchina in questo tratto della sua caratteristica esterna si avrà l'erogazione di una corrente (prossima a quella di cortocircuito) costante ed indipendente dalla tensione d'uscita.
Negli impianti utilizzanti dinamo con eccitazione in serie è
importante mantenere costante la corrente erogata al carico anche
quando la resistenza del carico medesimo varia. Ad esempio, se
la resistenza del carico aumenta da Ru' a Ru",
a parità di velocità e di reostato di campo, si
avrà una diminuzione della corrente erogata da I
a I*. Per mantenere costante e pari ad I la corrente
erogata si dovrà aumentare da Rc' a Rc"
il valore del reostato di campo in modo tale da aumentare il flusso
e, con esso, sia la tensione d'uscita che la corrente erogata.
Per le dinamo con eccitazione in serie la caratteristica di regolazione viene definita diversamente, più precisamente essa è il grafico della corrente di eccitazione in funzione della tensione d'uscita per valori costanti di velocità e corrente erogata.
Macchine in corrente continua
Programma per la classe quinta
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