ವಿದ್ಯುತ್ ಜನಕ

ಹರಿಯುವ ನೀರನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ಜನಕ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಜನಕವು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಒಂದು ಯಂತ್ರ.

ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಕೇವಲ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಂದು ರೂಪದಿಂದ ಮತ್ತೊಂದು ರೂಪಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು.

ಇದರ ಪ್ರಕಾರ ವಿದ್ಯುತ್ ಜನಕವು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ವಾಹಕ ಸುರುಳಿಯೊಂದು ಕಾಂತ ಬಲರೇಖೆಗಳನ್ನು ಛೇದಿಸಿದಾಗ ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಲಕ ಬಲ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತತ್ತ್ವಾಧಾರಿತ ಸಾಧನ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ನೀರಿನಿಂದ, ಗಾಳಿಯಿಂದ, ಆವಿಯಿಂದ, ಸೂರ್ಯನ ಬಿಸಿಲಿನಿಂದ ಅಥವಾ ಬೇರೆ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಇರಬಹುದು.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇದರಲ್ಲಿ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಘಟಕಗಳಿರುತ್ತವೆ: ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಕ್ಷೇತ್ರಕಾಂತ ಎಂಬ ಹೆಸರಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ಮತ್ತು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಛೇದಿಸಲೋಸುಗ ಭ್ರಮಿಸಬಲ್ಲ ಆರ್ಮೆಚರ್ ಎಂಬ ಹೆಸರಿನ ವಾಹಕತಂತಿ ಸುರುಳಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆ. ಆರ್ಮೆಚರ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದು ಭ್ರಮಿಸುವ ಕ್ಷೇತ್ರಕಾಂತವುಳ್ಳ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳೂ ಉಂಟು. ಇಂಥ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವುದು ಪರ್ಯಾಯಕ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ. ಎಂದೇ, ಇವು ಪರ್ಯಾಯಕ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳು. ದಿಕ್ಪರಿವರ್ತಕ (ಕಾಮ್ಯುಟೇಟರ್) ಎಂಬ ಇಬ್ಭಾಗಿತ ರಿಂಗು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನೆರವಿನಿಂದ ಪರ್ಯಾಯಕ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನೇರ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ನೇರ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವುದು.

ತಯಾರಿಕೆ

ವಿದ್ಯುತ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಯಂತ್ರವನ್ನು ಆವಿಷ್ಕಾರ ಮಾಡಿದ ಮೈಕೆಲ್ ಫ್ಯಾರಡೆ

ವಿದ್ಯುತ್ ತಯಾರಿಕೆಯನ್ನು ಮೊದಲು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದು 1791-1867 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಇಂಗ್ಲೆಂಡಿನ ಮೈಕಲ್ ಫ್ಯಾರಡೆ ಎಂಬ ಸಂಶೋಧಕ.

ಏಕಮುಖ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ

ಏಕಮುಖ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹವನ್ನೂ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನೂ ಆವರ್ತನೆಯಿಂದ ಪೂರೈಸುವ ವಿದ್ಯುದ್ಯಂತ್ರ (ಡೈರೆಕ್ಟ್‌ ಕರೆಂಟ್ ಜನರೇಟರ್). ವಿದ್ಯುತ್ಕೋಶಗಳಿಂದ, ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯಿಂದ, ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಪಡೆದ ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಏಕಮುಖಪ್ರವಾಹವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದರಿಂದಲೂ ವಿದ್ಯುದ್ಯಂತ್ರಗಳ ನೆರವಿನಿಂದಲೂ ಏಕಮುಖ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಇವುಗಳ ಪೈಕಿ ಕೊನೆಯದನ್ನುಳಿದು ಮಿಕ್ಕವು ಅಧಿಕ ಪರಿಮಾಣದ ಪ್ರವಾಹೋತ್ಪಾದನೆಯ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಗಮನಾರ್ಹಗಳಲ್ಲ. ಇಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ಯಂತ್ರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಏಕಮುಖ ಪ್ರವಾಹೋತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಿದೆ.

ಇದರಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ಭಾಗ ಮತ್ತು ಆವರ್ತಕ ಎಂಬ ಎರಡು ವಿಶಿಷ್ಟ ಅಂಗಗಳಿವೆ. ದಂಡದ ಮೇಲೆ ಕೂರಿಸಿರುವ ಆವರ್ತಕ ಸ್ಥಿರಭಾಗದ ಒಳಗಡೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರಭಾಗ ಚಲಿಸದ ಸ್ಥಾಯಿ ಅಂಗ. ಇದು ಉರುಳೆಯ ಆಕೃತಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಎರಕದ ಕಬ್ಬಿಣ ಅಥವಾ ಎರಕದ ಉಕ್ಕಿನಿಂದ ಇದನ್ನು ಮಾಡಿರುತ್ತಾರೆ. ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉರುಳೆಯ ಆಕೃತಿಯ ಈ ಚೌಕಟ್ಟಿಗೆ ನೊಗ (ಯೋಕ್) ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಾಂತ ಅಭಿವಾಹಕ್ಕೆ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್‌) ವಾಹಕ, ವಿದ್ಯುತ್ ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ನೊಗವನ್ನು ಒಂದಾಗಿ ಎರಕ ಹೊಯ್ದು ಮಾಡಿದೆ ಅಥವಾ ಅಗುಳಿ ಮತ್ತು ಹಲ್ಲು ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಸೇರಿಸಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಧ್ರುವಗಳು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಉತ್ತರ ಮತ್ತು ದಕ್ಷಿಣವಾಗುವಂತೆ ಧ್ರುವಗಳ ಸುತ್ತಲೂ ವಿದ್ಯುತ್ ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಸುತ್ತಿದೆ.

ಆವರ್ತಕ

ಆವರ್ತಕದ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ಅಂಗಗಳು ಮೆತು ಕಬ್ಬಿಣದ ಪಟ್ಟಿ ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತಕ (ಕಾಮ್ಯುಟೇಟರ್). ಉರುಳೆಯ ಆಕೃತಿಯ ಸ್ಥಿರಭಾಗದ ಒಳಗಡೆ ಈ ಪಟ್ಟಿಯ ನಡುವಿನ ಎಡೆ ಅತ್ಯಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ್ದು. ತನಗೆ ಆಧಾರವಾದ ಕಾಂಡದೊಡನೆ ಪಟ್ಟಿ ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಪಟ್ಟಿಯ ಹೊರಮೈಯಲ್ಲಿ ಉದ್ದುದ್ದಕ್ಕೂ ಆಯತಾಕಾರದ ಸೀಳು ಕಂಡಿಗಳಿವೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾಹಕಗಳನ್ನು ಇಟ್ಟಿದೆ. ಕಂಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರ ಮೇಲೆ ಒಂದರಂತೆ ಎರಡು ಮೂರು ವಾಹಕಗಳೂ ಅವುಗಳ ಸುತ್ತ ವಿದ್ಯುನ್ನಿರೋಧಕಗಳೂ ಇವೆ. ಮೆತು ಕಬ್ಬಿಣದ ಪಟ್ಟಿ ತೆಳ್ಳಗಿನ ತಗಡುಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟು ಸೇರಿಸಿ ಕೂಡಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ತಗಡುಗಳ ಮಧ್ಯೆ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಕೆಲವು ಎಡೆಗಳನ್ನು ಬಿಟ್ಟಿದೆ. ಇವುಗಳಿಂದಾಗಿ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ವಾಯುದ್ವಾರಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಹಿಸುವ ವಾಯು ವಾಹಕಗಳನ್ನು ತಣ್ಣಗಿಡಲು ಸಹಾಯಕವಾಗುವುದು.

ಪರಿವರ್ತಕ (ಕಾಮ್ಯುಟೇಟರ್): ಮೆತು ಕಬ್ಬಿಣದ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ಜೋಡಿಸಿದ ಕಾಂಡದ ಮೇಲೆಯೇ ಪರಿವರ್ತಕವನ್ನು ಜೋಡಿಸಿದೆ. ಆದರೆ ಪರಿವರ್ತಕದ ವ್ಯಾಸ ಪಟ್ಟಿಯ ವ್ಯಾಸಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ. ಉರುಳೆಯ ಆಕೃತಿಯ ಹೊರಮೈಯ ಮೇಲೆ ತಾಮ್ರದ ಚಿಕ್ಕ ಚಿಕ್ಕ ತಗಡುಗಳನ್ನು (ಸ್ಟ್ರಿಪ್ಸ್‌) ಹಾಸಿದೆ. ಇವುಗಳ ಮಧ್ಯೆ ವಿದ್ಯುನ್ನಿರೋಧಕವಿದೆ. ತಾಮ್ರದ ತಗಡುಗಳನ್ನು ಕಬ್ಬಿಣದ ಪಟ್ಟಿಯ ವಾಹಕಗಳಿಗೆ ಸೇರಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. ಪರಿವರ್ತಕದ ತಾಮ್ರದ ತಗಡುಗಳಿಗೆ ತಾಕಿಕೊಂಡು ಹೊರಮೈಯಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ವಿದ್ಯುತ್ಕೂರ್ಚಗಳಿವೆ (ಬ್ರಷಸ್). ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿದ್ಯುತ್ಕೂರ್ಚದ ಅಗಲ ಸು. 2-3 ಪಟ್ಟಿಗಳಷ್ಟು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇವುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಆ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ಧ್ರುವಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಸಮ. ವಿದ್ಯುತ್ಕೂರ್ಚಗಳು ಕಬ್ಬಿಣದ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಶೇಖರಿಸುತ್ತವೆ. ಮೇಲಿರುವ ಎಗರು ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕೂರ್ಚ ಪರಿವರ್ತಕದ ಮೇಲೆ ಹೇರುವ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಮಾಡಬಹುದು. ಸ್ಥಿರವಾದ ಭಾಗದ ವಿದ್ಯುತ್ ಧ್ರುವಗಳಿಗೆ ಸುತ್ತಿರುವ ಸುರುಳಿಗಳ ಮೂಲಕ ಏಕಮುಖ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹರಿಸಿದಾಗ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಮೆತು ಕಬ್ಬಿಣದ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ತಿರುಗಿಸಿದಾಗ ವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿ ಅದು ವಿದ್ಯುತ್ಕೂರ್ಚಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ಒಂದು ಬಾಹ್ಯನಿರೋಧವನ್ನು ಸೇರಿಸಿದಾಗ ಕಬ್ಬಿಣದ ಪಟ್ಟಿಯಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯುತ್ತದೆ.

ಉತ್ಪನ್ನವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜಿನ ಸೂತ್ರ

ಒಂದು ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪನ್ನವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ಕೆಳಗಣ ಸೂತ್ರದಿಂದ ತಿಳಿಯಬಹುದು.

ವೋಲ್ಟ್‌. ಇಲ್ಲಿ ಜಿ= ಅಭಿವಾಹ (ಫ್ಲಕ್ಸ್‌) ವೀಬರುಗಳಲ್ಲಿ. Z = ಕಬ್ಬಿಣದ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರುವ ವಾಹಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ. ಓ = ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗ (ನಿಮಿಷಕ್ಕೆ ಸುತ್ತುಗಳು). P = ಧ್ರುವಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ. P’ = ಸಮಾನಾಂತರ ಪಥಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ; ಇದು ಸುರುಳಿಯ (ವೈಂಡಿಂಗ್) ರೀತಿಯನ್ನವಲಂಬಿಸಿದೆ. ವೇವ್ ವೈಂಡಿಂಗಿಗೆ P’ = 2, ಲೇಪ್ ವೈಂಡಿಗಿಗೆ P’ = P.

ಡಿಸಿ ಜನರೇಟರುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಗಳು

ಕ್ಷೇತ್ರ ಸುರುಳಿ ಮತ್ತು ಆರ್ಮೆಚರ್ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಕ್ರಮಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಡಿಸಿ ಜನರೇಟರುಗಳನ್ನು ಈ ವಿಧವಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: 1 ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಚೋದಿತ (ಸೆಪರೇಟ್ಲಿ ಎಕ್ಸೆಟೆಡ್), 2 ಶ್ರೇಣಿ (ಸೀರೀಸ್), 3 ಶಂಟ್, 4 ಸಮ್ಮಿಶ್ರ (ಕಾಂಪೌಂಡ್). ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಚೋದಿತ ಡಿಸಿ ಜನರೇಟರುಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ಷೇತ್ರ ಸುರುಳಿ ಬೇರೆಯೇ ಆದ ಕ್ರಮ ಪ್ರವಾಹದ ಮೂಲದಿಂದ ಪ್ರಚೋದಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

ಸ್ವಪ್ರಚೋದಿತ (ಸೆಲ್ಪ್‌ ಎಕ್ಸೈಟೆಡ್) ಡಿಸಿ ಜನರೇಟರುಗಳಲ್ಲಿ ಶ್ರೇಣಿ, ಶಂಟ್ ಮತ್ತು ಸಮ್ಮಿಶ್ರ ಎಂದು ಮೂರು ವಿಧಗಳಿವೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಆರ್ಮೆಚರ್ ಸುರುಳಿಗೆ ಸೇರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಶ್ರೇಣಿ ಜನರೇಟರುಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡೂ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಶಂಟ್ ಜನರೇಟರುಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡೂ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸೇರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಸಮ್ಮಿಶ್ರ ಜನರೇಟರಿನ ಧ್ರುವಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಎರಡು ಸುರುಳಿಗಳಿವೆ.

ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸುರುಳಿ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲೂ ಇನ್ನೊಂದು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿಯೂ ಆರ್ಮೆಚರ್ ಸುರುಳಿಯೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಶಂಟ್ ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಶ್ರೇಣಿ ಸುರುಳಿಯ ಬಳಿಕ ಸೇರಿಸಿದ್ದರೆ ಅದನ್ನು ಲಾಂಗ್ ಶಂಟ್ ಎಂದೂ ಮೊದಲೇ ಸೇರಿಸಿದ್ದರೆ ಷಾರ್ಟ್ ಶಂಟ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಸೇರಿಸುವಿಕೆಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಡಿಸಿ ಜನರೇಟರಿನ ಯೋಗ್ಯತೆಯನ್ನು ಅದರ ಸ್ವಭಾವ ರೇಖೆಗಳಿಂದ ತಿಳಿಯಬಹುದು.

ಕಾಂತಸ್ವಭಾವ ರೇಖೆ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಕ್ಯಾರೆಕ್ಟೆರಿಸ್ಟಿಕ್) ಅಥವಾ ಹೊರೆ ವಿರಹಿತ ಸಂತೃಪ್ತ ರೇಖೆ (ನೋ ಲೋಡ್ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಕರ್ವ್): 1 ಇದು ಕ್ಷೇತ್ರ ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಆರ್ಮೆಚರಿನಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜುಗಳ ನಡುವಣ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ರೇಖೆ.

2 ಬಾಹ್ಯ ಸ್ವಭಾವ ರೇಖೆ (ಎಕ್ಸ್‌ಟರ್ನಲ್ ಕ್ಯಾರೆಕ್ಟೆರಿಸ್ಟಿಕ್) ಅಥವಾ ಹೊರೆ ಸ್ವಭಾವ ರೇಖೆ (ಲೋಡ್ ಕ್ಯಾರೆಕ್ಟರಿಸ್ಟಿಕ್): ಒಂದು ಡಿಸಿ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಯಾವ ಉಪಕರಣಕ್ಕೆ ಹರಿಯುವುದೋ ಅದನ್ನು ಹೊರೆ (ಲೋಡ್) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಹೊರೆಯ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಹೊರೆಯಲ್ಲಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜುಗಳ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ರೇಖೆಯೇ ಬಾಹ್ಯ ಸ್ವಭಾವರೇಖೆ.

3 ಆಂತರಿಕ ಸ್ವಭಾವ ರೇಖೆ (ಇಂಟರ್ನಲ್ ಕ್ಯಾರೆಕ್ಟೆರಿಸ್ಟಿಕ್) ಅಥವಾ ಸಂಪುರ್ಣ ಸ್ವಭಾವ ರೇಖೆ (ಟೋಟಲ್ ಕ್ಯಾರೆಕ್ಟೆರಿಸ್ಟಿಕ್): ಇದು ಹೊರೆಯ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರೇರಿತವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜುಗಳ ನಡುವಣ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವ ರೇಖೆ.

ಕಾಂತಸ್ವಭಾವ ರೇಖೆ

ಇದನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಆರ್ಮೆಚರಿನಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿರಬೇಕು. ಕ್ಷೇತ್ರ ಸುರುಳಿಯೊಡನೆ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪರವಾಹಮಾಪಕ (ಆಮೀಟರ್) ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಬಲ ನಿಯಂತ್ರಕವನ್ನು (ರ್‍ಹಿಯೋಸ್ಟ್ಯಾಟ್) ಸೇರಿಸಿ ಇದಕ್ಕೆ ಒಂದು ವಿದ್ಯುನ್ಮೂಲವನ್ನು ಸೇರಿಸಬೇಕು. ರ್‍ಹಿಯೋಸ್ಟ್ಯಾಟನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಕ್ಷೇತ್ರ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಶೂನ್ಯ ದಿಂದ ಏರಿಸಬೇಕು. ಆರ್ಮೆಚರಿನಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ವೋಲ್ಟ್‌ ಮಾಪಕದಿಂದ ಅಳೆಯ ಬಹುದು. ಪ್ರವಾಹಮಾಪಕ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟ್‌ ಮಾಪಕಗಳ ಓದಿಕೆಗಳನ್ನು (ರೀಡಿಂಗ್ಸ್‌) ಚೌಕುಳಿ ಕಾಗದದ ಮೇಲೆ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿದಂತೆ ಸ್ವಭಾವ ರೇಖೆಯಾಗಿ ಚಿತ್ರಿಸಬಹುದು.

ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರವಾಹ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುವಾಗಲೂ ಅಲ್ಪಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಕಾಂತತ್ವದ ಉಳಿಕೆ (ರೆಸಿಡ್ಯುಯಲ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಂ) ಇರುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಆರ್ಮೆಚರಿನಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣ ದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಾಣಿಸಿ ಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕ್ಷೇತ್ರ ಪ್ರವಾಹ ಅಧಿಕವಾದಂತೆ ಅಭಿವಾಹ (ಫಕ್ಸ್‌) ಮತ್ತು ಅದರೊಡನೆ ವೋಲ್ಟೇಜು ಅಧಿಕವಾಗುತ್ತವೆ. ಕ್ಷೇತ್ರ ಪ್ರವಾಹ ವನ್ನು ಅಧಿಕಗೊಳಿಸುತ್ತ ಹೋದಂತೆ ಅದರಂತೆಯೇ ಅಭಿವಾಹ ಕೂಡ ಅಧಿಕವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಕಾರಣ, ಒಂದು ಮಿತಿಯ ಬಳಿಕ ಧ್ರುವಗಳು ಪುರ್ತಿ ತುಂಬಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾದ ಬಳಿಕ ಅಭಿವಾಹ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜು ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಬದಲಾವಣೆ ಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಹೊರೆ ಸ್ವಭಾವ ರೇಖೆ

ಒಂದು ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದಲ್ಲಿ ನಿಶ್ಚಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡ ಬಳಿಕ ಅದಕ್ಕೆ ಹೊರೆಯನ್ನು ಹೇರಬಹುದು. ಹೊರೆಯನ್ನು ಅಧಿಕ ಗೊಳಿಸಿದಂತೆ ಹೊರೆ ಪ್ರವಾಹವೂ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರೊಡನೆ ವೋಲ್ಟೇಜು ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಹೊರೆ ಪ್ರವಾಹಗಳೊಳಗಣ ಸಂಬಂಧ ಹೊರೆ ಸ್ವಭಾವರೇಖೆಯೆನಿಸುವುದು. ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಚೋದಿತ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದ ಸ್ವಭಾವ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿದೆ.

ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಿರುವ ರ್‍ಹಿಯೋಸ್ಟ್ಯಾಟನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಿ ಆರ್ಮೆಚರಿನಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ಉಂಟು ಮಾಡಬೇಕು. ಬಳಿಕ ನಿಧಾನವಾಗಿ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದ ಮೇಲೆ ಹೊರೆ ಹೇರಿದಾಗ ಹೊರೆ ಪ್ರವಾಹ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರವಾಹ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಇಳಿಕೆ (ಡ್ರಾಪ್) ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಪ್ರವಾಹ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಹೊರೆಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ವಕ್ರರೇಖೆಯಲ್ಲಿ ಸೂಚಿತವಾಗಿದೆ. ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಬೇಕು. ಕಾರಣ ಕ್ಷೇತ್ರಪ್ರವಾಹ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಬೇಕೆಂದು ಎನಿಸಬಹುದು. ಆದರೆ ಹೊರೆಯನ್ನು ಹೇರಿದಂತೆ ಆರ್ಮೆಚರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ಕ್ಷೇತ್ರ ದುರ್ಬಲವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆ ಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ವಕ್ರ ರೇಖೆಯಲ್ಲಿ ಸೂಚಿತವಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದ ಅಂತಿಮದಲ್ಲಿನ (ಟರ್ಮಿನಲ್) ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿರವಾಗ ಬೇಕೆಂದಿದ್ದಾಗಲೆಲ್ಲ ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಚೋದಿತ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಆರ್ಮೆಚರುಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಇದನ್ನು ವಿಧಿಮಂಡಲಗಳಲ್ಲೂ (ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಸರ್ಕ್ಯುಟ್ಸ್) ಬಳಸುತ್ತಾರೆ.

ಶಂಟ್ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ

ಫೀಲ್ಡ್‌ ಮತ್ತು ಆರ್ಮೆಚರುಗಳನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸೇರಿಸಲಾಗಿರುವ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ. ಇದರಲ್ಲಿ ಬಾಹ್ಯ ಚಾಲಕದ (ಎಕ್ಸ್ಟರ್ನಲ್ ಪ್ರೈಮ್ ಮೂವರ್) ಮೂಲಕ ಆರ್ಮೆಚರನ್ನು ನಿಶ್ಚಿತ ವೇಗದಲ್ಲಿ ತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಪಪರಿಮಾಣದ ಕಾಂತತ್ವದ ಉಳಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ (ರೆಸಿಡ್ಯುಯಲ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಂ) ಆರ್ಮೆಚರಿನಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು. ಆರ್ಮೆಚರ್ ಮಂಡಲ (ಆರ್ಮೆಚರ್ ಸರ್ಕ್ಯುಟ್ಸ್‌) ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರ ಮಂಡಲಗಳು (ಫೀಲ್ಡ್‌ ಸರ್ಕ್ಯುಟ್ಸ್‌) ಸೇರಿ ಒಂದು ಸಂವೃತಮಂಡಲವನ್ನು (ಕ್ಲೋಸ್ಡ್‌ ಸರ್ಕ್ಯುಟ್ಸ್‌) ಉಂಟುಮಾಡುವುದರಿಂದ ಇದರಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪ ಪರಿಮಾಣದ ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯುವುದು. ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಈ ಪ್ರವಾಹ ಕಾಂತ ಶಕ್ತಿಯ ಉಳಿಕೆಯನ್ನು ಬಲಗೊಳಿಸುವಂತೆ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುವುದು. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚುವುದು; ಪ್ರವಾಹ ಅಧಿಕವಾಗುವುದು ಮತ್ತು ಹೀಗಾಗಿ ಅಭಿವಾಹ (ಫ್ಲಕ್ಸ್‌) ಅಧಿಕವಾಗುವುದು. ಮೇಲಿನ ಕ್ರಿಯೆಯ ಪುನರಾವೃತ್ತಿಯಿಂದಾಗಿ ಕ್ಷೇತ್ರಮಂಡಲ ಸಂತೃಪ್ತ (ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್) ಆಗುವವರೆಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಏರುತ್ತ ಹೋಗುವುದು.

ಬಾಹ್ಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣರೇಖೆಗಳು (ಎಕ್ಸ್‌ಟರ್ನಲ್ ಕ್ಯಾರೆಕ್ಟೆರಿಸ್ಟಿಕ್ಸ್‌):

ಈಗ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಕ್ಕೆ ಹೊರೆಯನ್ನು (ಲೋಡ್) ಕೊಡಲಾಗುವುದು ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚು ಮಾಡಲಾಗುವುದು. ಹೊರೆಯಿಂದಾಗಿ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹ ಆರ್ಮೆಚರಿನ ಮೂಲಕ ಹರಿದು ಅಲ್ಲೇ ವೋಲ್ಟೇಜಿನ ಇಳಿತವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಹೊರೆ ಅಧಿಕವಾದಂತೆ ಆರ್ಮೆಚರಿನ ಅಂತಿಮ (ಟರ್ಮಿನಲ್) ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕೆಳಗಿಳಿಯುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆಯಾದ ಈ ಅಂತಿಮ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅಂತಿಮ ವೋಲ್ಟೇಜೂ ಆಗಿರುವುದ ರಿಂದ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರವಾಹವೂ, ಅದರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜೂ ಕಡಿಮೆಯಾಗು ವುವು. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅಂತಿಮ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತೂ ಕಡಿಮೆ ಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಎರಡೂ ಕಾರಣಗಳಿಂದಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಚಿತ್ರ7ರಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸಿರುವಂತೆ ಅಧಿಕ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾ ಗುತ್ತದೆ (A), ಹೊರೆಯನ್ನು ಇನ್ನೂ ಅಧಿಕಗೊಳಿಸಿದಂತೆಲ್ಲ ಅಂತಿಮವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತ ಹೋಗಿ, ಅಭಿವಾಹದ ಇಳಿತದಿಂದಾಗಿ ಒಮ್ಮಿಂದೊಮ್ಮೆ ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜಿನ ಇಳಿತ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಹೊರೆಯನ್ನು ಸಹ ತಡೆಯಲು ಅಸಮರ್ಥವಾಗುವಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದು. ಆಗ ಪ್ರವಾಹ ಒಮ್ಮಿಂದೊಮ್ಮೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಾ ಹೋಗಿ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಒಂದಿಷ್ಟು ಪ್ರವಾಹವನ್ನೂ ಹರಿಸದಮಟ್ಟಿಗೆ ಬರುವುದು. ಇದನ್ನು Aಯಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಬಾಹ್ಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣರೇಖೆಗಳಿಗೆ ಆರ್ಮೆಚರಿನ ನಿರೋಧವನ್ನು (ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್‌) ಸೇರಿಸುತ್ತ ಹೋದರೆ ಅಂತರ್ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣರೇಖೆಗಳು ಸಿಗುವುವು. ಶಂಟ್ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುವ ಕೆಲವು ಸೂತ್ರಗಳು ಈ ರೀತಿಯಾಗಿವೆ:

ಶ್ರೇಣಿ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ (ಸೀರಿಸ್ ಜನರೇಟರ್)

ಈ ವಿಧದ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದಲ್ಲಿ ಆರ್ಮೆಚರ್ ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಬಾಹ್ಯ ಚಾಲಕವೊಂದರ ಮೂಲಕ ಆರ್ಮೆಚರನ್ನು ನಿಶ್ಚಿತ ವೇಗದಲ್ಲಿ ತಿರುಗಿಸಿದಾಗ ಕಾಂತತ್ವದ ಉಳಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ಅತ್ಯಲ್ಪ ಪರಿಮಾಣದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆರ್ಮೆಚರಿನ ಅಂತಿಮದಲ್ಲಿ (ಟರ್ಮಿನಲ್) ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು. ಈಗ ಆರ್ಮೆಚರಿನ ಅಂತಿಮಕ್ಕೆ ಹೊರೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸಿದಾಗ ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದ ಅತ್ಯಲ್ಪ ಪರಿಮಾಣದ ವೋಲ್ಟೇಜಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯುವುದು; ಈ ಪ್ರವಾಹ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವುದರಿಂದ ಅದು ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು.

ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಹೊರಗೆ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹ ಇವುಗಳೊಳಗೆ ಒಂದು ಸಮತೋಲನ ಬರುವವರೆಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚುವುದು. ಕಾಂತವಲಯ ಸಂತೃಪ್ತ ಆಗುವವರೆಗೆ ಈ ಕ್ರಿಯೆ ಮುಂದುವರಿಯುವುದು.

ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹೊರೆಪ್ರವಾಹದ (ಲೋಡ್ ಕರೆಂಟ್) ಹೆಚ್ಚಳ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾರದು. ಹೊರೆಯನ್ನು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿಸಿದಾಗ ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಅಂತಿಮ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದು. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದೆಂದರೆ ಈಗ ಹೊರೆಪ್ರವಾಹ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟಗುಣರೇಖೆ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಸೂಚಿತವಾಗಿದೆ.

ಆರ್ಮೆಚರ್ ಮತ್ತು ಶ್ರೇಣಿ ಕ್ಷೇತ್ರದ ನಿರೋಧದಿಂದಾಗಿ ಉಂಟಾದ ವೋಲ್ಟೇಜಿನ ಇಳಿತವನ್ನು ಬಾಹ್ಯ ರೇಖೆಗಳಿಗೆ ಸೇರಿಸುತ್ತ ಹೋದರೆ ಅಂತರ್ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣ ರೇಖೆಗಳು ಸಿಗುವುವು. ಶ್ರೇಣಿ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದಲ್ಲಿ ಶ್ರೇಣಿ ಕ್ಷೇತ್ರದ ನಿರೋಧತೆ.

ಸಮ್ಮಿಶ್ರ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ (ಕಾಂಪೌಂಡ್ ಜನರೇಟರ್)

ಇದರಲ್ಲಿ ಶಂಟ್ ಮತ್ತು ಶ್ರೇಣಿ ಎಂಬ ಎರಡು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಧ್ರುವದಲ್ಲೂ ಬೇರೆ ಬೇರೆಯಾದ ಶ್ರೇಣಿ ಮತ್ತು ಶಂಟ್ ಸುರುಳಿಗಳಿವೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಆರ್ಮೆಚರಿಗೆ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲೂ ಇನ್ನೊಂದು ಸಮಾಂತರವಾಗಿಯೂ ಸೇರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ. ಇದರ ವಿಶಿಷ್ಟಗುಣಗಳು ಶಂಟ್ ಮತ್ತು ಶ್ರೇಣಿ ಜನರೇಟರಿನ ಗುಣಗಳೆರಡರ ನಡುವೆ ಇವೆ. ಶಂಟ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದಾಗಿ ಹೊರೆಯಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ ಅಂತಿಮ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಶ್ಚಿತ ವೋಲ್ಟೇಜಿಗೆ (ರೇಟೆಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್) ಸಮವಿರುತ್ತದೆ. ಹೊರೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸಿದಾಗ ಶಂಟ್ ಸುರುಳಿಯಿಂದಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗಲು ಮತ್ತು ಶ್ರೇಣಿ ಸುರುಳಿಯಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಲು ಎಳಸುತ್ತದೆ. ಶ್ರೇಣಿ ಸುರುಳಿ, ಶಂಟ್ ಸುರುಳಿಗಿಂತ ಪ್ರಬಲವಾಗಿದ್ದರೆ ಹೊರೆ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದು. ಶಂಟ್ ಮತ್ತು ಶ್ರೇಣಿಗಳೊಳಗೆ ಒಂದು ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದರೆ ಆಗ ಎಲ್ಲ ಹೊರೆಯಲ್ಲೂ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಒಂದೇ ಸಮನಾಗಿರುವುದು. ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣರೇಖೆಗಳು ಕೆಳಗೆ ಕಾಣಿಸಿದಂತಿವೆ.

ಶಂಟ್ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಣ (ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೆಗ್ಯುಲೇಶನ್) ಹೆಚ್ಚಿರುವುದರಿಂದ ಇದು ಪ್ರವಾಹ ಮಂಡಲಗಳಲ್ಲಿ (ಪವರ್ ಸರ್ಕ್ಯುಟ್ಸ್‌) ಅನುಪಯುಕ್ತ. ಆದರೆ ಇದನ್ನು ವಿಧಿಮಂಡಲಗಳಲ್ಲಿ (ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಸರ್ಕ್ಯುಟ್ಸ್‌) ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ಶ್ರೇಣಿ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕವನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕ (ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೆಗ್ಯುಲೇಟರ್) ಅಥವಾ ವರ್ಧಕವಾಗಿ (ಬೂಸ್ಟರ್) ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ಅದನ್ನು ಸ್ಥಿರ ಪ್ರವಾಹ (ಕಾನ್‍ಸ್ಟೆಂಟ್ ಕರೆಂಟ್) ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕವಾಗಿಯೂ ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ಬೇಕಾದಂತೆ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ ಸಮ್ಮಿಶ್ರ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳನ್ನು ಪ್ರವಾಹ ಮಂಡಲಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಪ್ರವಾಹ ಮಂಡಲಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪ್ರಚೋದಿತ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ಇವನ್ನು ಆಲ್ಟರ್ನೇಟರುಗಳ ಪ್ರಚೋದಕಗಳಾಗಿಯೂ ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು.

ಸಮಾಂತರ ಕ್ರಿಯೆ (ಪ್ಯಾರಲಲ್ ಆಪರೇಶನ್): ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳನ್ನು ಸಮಾಂತರವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ಸಮಾಂತರ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಚಿಹ್ನೆಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರಬೇಕು. ಹೀಗೆ ಅವನ್ನು ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ ಅವು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಹೊರೆಯ ಅಂಶಗಳು ಆಯಾ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದ ಬಾಹ್ಯಗುಣರೇಖೆಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿವೆ. ಎರಡೂ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳ ಅಂತಿಮ ವೋಲ್ಟೇಜುಗಳು ಸಮವಿರುವುದರಿಂದ ಅಧಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜಿನ ಆರ್ಮೆಚರಿನಿಂದ ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜಿನ ಆರ್ಮೆಚರಿಗೆ ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯುವುದರ ಮೂಲಕ ಸಮತೋಲನ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡೂ ಬಾಹ್ಯಗುಣರೇಖೆಗಳು ಒಂದೇ ತೆರನಾಗಿದ್ದರೆ ಆಗ ಸಮಾಂತರ ಕಾರ್ಯ ಆದರ್ಶಪ್ರಾಯವಾಗುವುದು ಮತ್ತು ಹೊರೆ ಸಮಸಮವಾಗಿ ಹಂಚಿಹೋಗುವುದು.

ಆರ್ಮೆಚರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ

ಧ್ರುವಗಳ ಕಾಂತತ್ವದ ಮೇಲೆ ಆರ್ಮೆಚರಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯುವಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಕಾಂತತ್ವ ಉಂಟುಮಾಡುವ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಆರ್ಮೆಚರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಧ್ರುವಗಳ ಕಾಂತಶಕ್ತಿಯ ಕೆಲವಂಶ ನಾಶವಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಉಳಿದ ಅಂಶ ತನ್ನ ಮೂಲ ಸ್ಥಾನದಿಂದ ಚದುರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

ಪರಿವರ್ತನೆ (ಕಾಮ್ಯುಟೇಷನ್): ಆರ್ಮೆಚರಿನ ಯಾವೊಂದು ಸುರುಳಿ ಧನಧ್ರುವದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲೂ ಋಣಧ್ರುವದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಇನ್ನೊಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲೂ, ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು ದ್ವಿಮುಖ ಅಥವಾ ವ್ಯುತ್ಕ್ರಮ ಪ್ರವಾಹದ ವೋಲ್ಟೇಜ್. ಆದರೆ ಹೊರೆಯ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹ ಏಕಮುಖವಾಗಿರುವಂತೆ ಮಾಡಲು ಪರಿವರ್ತಕವನ್ನು (ಕಾಮ್ಯುಟೇಟರ್) ಆರ್ಮೆಚರಿಗೆ ಹೊಂದಿಸುತ್ತಾರೆ. ಹೀಗೆ ಆರ್ಮೆಚರಿನಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ದ್ವಿಮುಖವಾಗಿ ಉಂಟಾದರೆ, ಪ್ರವಾಹ ಹೊರೆಯ ಮೂಲಕ ಏಕಮುಖವಾಗಿ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡುವುದರ ಹೆಸರು ಪರಿವರ್ತನೆ (ಕಾಮ್ಯುಟೇಷನ್).

ಡಿ ಸಿ ಮೋಟಾರ್‌ನ ಚಿತ್ರ

ಎಂದರೆ ಏಕಮುಖ ಮೋಟಾರ್. ಈ ಮೊದಲು ವಿವರಿಸಿದ ಏಕಮುಖ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳ (ಡಿಸಿ ಜನರೇಟರ್ಸ್) ಆರ್ಮೆಚರಿಗೆ ಕ್ರಮ ಪ್ರವಾಹದ ಹೊರೆಯನ್ನು ಹೇರಿದಾಗ ಅವು ಮೋಟಾರುಗಳಾಗಿ ಕ್ರಿಯೆ ಎಸಗುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ ಅವುಗಳಿಂದ ಯಾಂತ್ರಿಕಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆ ಆಗುವುದು.

ಪ್ರಾರಂಭಕ: ಜಡಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ಏಕಮುಖ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮೋಟಾರಿಗೆ (ಡಿಸಿ ಮೋಟಾರ್) ಗಿ ವೋಲ್ಟ್‌ ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿದರೆ ಅದರಲ್ಲಿ ಅಧಿಕ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಕಾರಣ, ಮೋಟಾರ್ ಜಡಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವಾಗ ಅದರ ಇb, ವಿರೋಧಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕ ಬಲ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗಲಾರದು. ಆದ್ದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರಮಾಣ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಮೋಟಾರಿನಲ್ಲಿ ಸಾಧಾರಣವಾಗಿ ಹರಿಯಬೇಕಾದ Iಜಿ ಚಿmಠಿs ಗಿಂತ ಬಹಳ ಹೆಚ್ಚು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 50 ಅಶ್ವಸಾಮರ್ಥ್ಯ 220 ವೋಲ್ಟ್‌ ಡಿಸಿ ಮೋಟಾರಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಬೇಕಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗಿ=220 ವೋಲ್ಟುಗಳು ಮೋಟಾರಿನ ನಿರೋಧ (ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್‌) ಡಿಚಿ = 0.2 ಓಮ್. ಆಗ ಮೋಟಾರಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರವಾಹ

ಆದ್ದರಿಂದ ನಾವು ಮೋಟಾರನ್ನು ಚಲನೆ ಮಾಡಬೇಕಾದಾಗ ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಬೇಕಾದ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿರುವಂತೆ ತಕ್ಕ ಉಪಕರಣವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಬೇಕು. ಇದರ ಹೆಸರು ಪ್ರಾರಂಭಕ (ಸ್ಟಾರ್ಟರ್). ಚಿತ್ರ12ರಲ್ಲಿ ಶಂಟ್ ಮೋಟಾರಿನ ಪ್ರಾರಂಭಕವನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು. ಡಿ1, ಡಿ2, ಡಿ3, ... ಇತ್ಯಾದಿಗಳು ನಿರೋಧಕಗಳು. ಊ ಕೈಯ ಮೂಲಕ ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ತಂತಿಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿದೆ. ಇದು oಜಿಜಿ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಮೋಟಾರು ಜಡಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲೂ, oಟಿ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಪುರ್ಣ ಚಲನೆಯಲ್ಲೂ ಇರುತ್ತದೆ. ಮೋಟಾರನ್ನು ಚಲನೆಗೆ ತರಬೇಕಾದಲ್ಲಿ ಊ ಕೈಯನ್ನು ಮೊದಲು 1ನೆಯ ಗುಂಡಿಯ ಮೇಲೆ ತಳ್ಳಿ, ಸ್ವಲ್ಪ ಕಾಲಾನಂತರ 2ನೆಯ ಗುಂಡಿಗೆ ತಳ್ಳಿ, ಕ್ರಮೇಣ oಟಿ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ತರಬೇಕು. ಒಂದು ಮೃದುಕಬ್ಬಿಣದ ಚೂರು ಆಯನ್ನು ಊಗೆ ಜೋಡಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಊ ಕೈಗೆ S ಎಂಬ ಒಂದು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಜೋಡಣೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಊ ಕೈ oಟಿ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಈ ಸ್ಪ್ರಿಂಗು ಅದನ್ನು oಜಿಜಿ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ತರಲು ಎಳೆಯುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಓಗಿ ಅಯಸ್ಕಾಂತ ಊಗೆ ಜೋಡಿಸಿರುವ ಆಯನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸಿ ಹಿಡಿದು, ಊ ಕೈ oಜಿಜಿ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಹೋಗದಂತೆ ತಡೆದಿರುತ್ತದೆ. ಮೋಟಾರಿನ ಅಯಸ್ಕಾಂತದಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ, ಓಗಿ ಅಯಸ್ಕಾಂತದಲ್ಲಿಯೂ ಹರಿಯುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಆಕಸ್ಮಿಕ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಮೋಟಾರಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗಿ ತಪ್ಪಿದಲ್ಲಿ. ಓಗಿಯ ಆಕರ್ಷಣ ಬಲ ಇಲ್ಲವಾಗಿ ಊ ಕೈ oಜಿಜಿ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಧಾವಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಧಾವಿಸದೆ ಊ ಕೈ oಟಿ ಸ್ಥಳದಲ್ಲೇ ನಿಂತ ಪಕ್ಷಕ್ಕೆ ಪುನಃ ಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬಂದಾಗ ಮೋಟಾರಿಗೆ ಅಪಾಯ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಮೋಟಾರಿನ ಅಯಸ್ಕಾಂತದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ, ಮೋಟಾರಿನ ವೇಗ ಬಹಳ ಜಾಸ್ತಿಯಾದಾಗ್ಯೂ ಓಗಿಯ ಆಕರ್ಷಣ ಬಲ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ, ಊ ಕೈ oಜಿಜಿ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಧಾವಿಸಿ ಮೋಟಾರನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ S ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್, ಆ ಕಬ್ಬಿಣ ಮತ್ತು ಓಗಿ ಅಯಸ್ಕಾಂತಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಔಐ ಎಂಬ ಇನ್ನೊಂದು ಅಯಸ್ಕಾಂತವನ್ನೂ ಅಳವಡಿಸಿದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಮೋಟಾರಿನ ಆರ್ಮೆಚರಿನಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಯಾವ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಲೀ ಮೋಟಾರಿನಲ್ಲಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸಿರುವುದಕ್ಕಿಂತ (ಅಂದರೆ Iಜಿ ಗಿಂತ) ಜಾಸ್ತಿ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯಲು ತೊಡಗಿದರೆ, ಔಐ ಅಯಸ್ಕಾಂತದ ಆಕರ್ಷಣ ಬಲ ಜಾಸ್ತಿಯಾಗಿ ಅದು ಖ ಮೃದು ಕಬ್ಬಿಣದ ತುಂಡನ್ನು ಎಳೆದು ಅ ಗುಂಡಿಗೆ ತಗಲುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿ ಆದಾಗ ಓಗಿಯಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣದ ಬಹು ಭಾಗ Pಕಿಅಃ ಮಾರ್ಗವಾಗಿ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಓಗಿಯ ಆಕರ್ಷಣಬಲ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ, ಊ ಕೈ oಜಿಜಿ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಹೋಗುವುದರಿಂದ ಮೋಟಾರಿಗೆ ಅಧಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ಒದಗಬಹುದಾದ ಆಪತ್ತನ್ನು ಔಐ ಅಯಸ್ಕಾಂತ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಿರುವ ಉಪಕರಣಗಳ ಸಮೂಹದ ಹೆಸರು ಪ್ರಾರಂಭಕ. ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಶ್ರೇಣಿ ಮೋಟಾರಿನ ಪ್ರಾರಂಭಕದಲ್ಲಿ ಓಗಿ ಅಯಸ್ಕಾಂತವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿದೆ. ಇದು ಶಂಟ್ ಮೋಟಾರಿನ ಪ್ರಾರಂಭಕದಲ್ಲಿ ವರ್ಣಿಸಿರುವ ರೀತಿಯಲ್ಲೇ ಕೆಲಸಮಾಡಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಇಲ್ಲದಿರುವಾಗ ಮೋಟಾರನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ14ರಲ್ಲಿ ಇದೇ ಪ್ರಾರಂಭಕದಲ್ಲಿ ಔಐ ಅಯಸ್ಕಾಂತವನ್ನು ಅಳವಡಿಸುವ ರೀತಿ ತೋರಿಸಿದೆ. ಇದು ಶಂಟ್ ಮೋಟಾರಿನಲ್ಲಿ ತಿಳಿಸಿದಂತೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರಮಾಣ ಸಂಯೋಜಿತ ಮಟ್ಟಕ್ಕಿಂತಲೂ ಅಧಿಕವಾದಾಗ ಮೋಟಾರಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ.