Che cos'è un generatore di shunt?
Un generatore di shunt è un dispositivo che produce energia elettrica prodotta da un avvolgimento di armatura usando un avvolgimento di campo che attinge dalla stessa potenza elettrica prodotta. L'avvolgimento di campo è la controparte dei primi magneti permanenti che hanno fornito i campi magnetici che sono stati tagliati dagli avvolgimenti dell'armatura, producendo l'uscita elettrica del generatore. I generatori di shunt sono disponibili in varie configurazioni di connessione come lo shunt lungo e lo shunt corto. Il campo di shunt nel shunt lungo è parallelo alla combinazione in serie dell'armatura e del campo della serie, mentre nel shunt corto la combinazione parallela dell'armatura e del campo di shunt è in linea con il campo della serie.
I generatori di shunt utilizzano la stessa energia elettrica generata per sostenere il processo di generazione elettrica. Da fermo, il generatore di shunt ha solo un campo magnetico residuo che produrrà una quantità molto piccola di energia elettrica nelle prime frazioni di secondo. La piccola energia elettrica prodotta costruirà il campo magnetico, con conseguente maggiore produzione di energia elettrica. Nel frattempo, nello stesso generatore di derivazione, l'avvolgimento di campo può essere in parallelo con l'uscita elettrica, e quindi la tensione attraverso l'avvolgimento di campo si accumula man mano che si accumula l'uscita elettrica.
In un generatore di shunt costantemente funzionante, l'ingresso di energia meccanica è il requisito finale per sostenere la generazione di energia elettrica. La coppia meccanica che trasforma gli avvolgimenti dell'armatura viene convertita in energia elettrica. Man mano che vengono generate le correnti elettriche, è necessaria una coppia maggiore fino a un punto in cui la potenza di carico viene mantenuta a un determinato ingresso meccanico. Qualsiasi aumento o diminuzione della potenza di carico si rifletterà come aumento o diminuzione del carico meccanico, dato che esiste un circuito di controllo della tensione.
Il generatore di corrente continua più semplice può avere un magnete permanente anziché un avvolgimento di campo. Va notato che un elettromagnete è necessario per produrre un campo magnetico controllabile, che è la principale fonte di energia del processo di induzione elettromagnetica coinvolto, risultante in un elettromagnete con un avvolgimento che viene comunemente chiamato avvolgimento di campo. L'avvolgimento di campo e l'avvolgimento dell'indotto possono essere collegati in varie configurazioni. Potrebbe esserci anche un avvolgimento di campo in serie insieme a un avvolgimento di campo parallelo. Il primo e il secondo sono comunemente indicati come campo serie e campo shunt, rispettivamente.
I motori elettrici funzionano secondo principi reciproci come quelli dei generatori. Quando l'energia elettrica viene immessa in un motore elettrico, vi è sia l'energia del rotore che quella di campo che interagiscono per generare la potenza meccanica necessaria. Il processo opposto è la generazione di energia elettrica in cui sia il campo magnetico residuo che la coppia meccanica producono infine una potenza elettrica stabile.