Shuntgeneratorer

Shuntgeneratorer, eller parallellfältsgeneratorer, är likströmsgeneratorer där fältlindningen är kopplad i parallell med armaturen. Denna konfiguration innebär att fältströmmen If är liten jämfört med armaturströmmen Ia, vilket ger en relativt stabil utspänning över ett visst belastningsområde när hastigheten hålls ungefär konstant.

Fältlindningen leds vanligtvis genom en regler- och skyddskrets. I en självexiterande shuntgenerator nyttjar man residual magnetism för att initialt producera ett litet fältflöde och en reglerkrets ökar sedan If tills önskad spänning uppnås. Spänningen styrs genom att reglera fältströmmen med en exiteringsregulator eller motsvarande. På så sätt regleras spänningen utan att armaturlindningen direkt påverkas av belastningen.

Elektriskt följer: Den verkliga elektromotoriska kraften E i armaturen är E = V + IaRa, där Ra är armaturens inre resistans. Lastström IL levereras till belastningen, och Ia = IL + If. Eftersom If är ungefär proportionell mot V genom fältkretsens resistans (If ≈ V/Rf), regleras V relativt väl över varierande IL, förutsatt att hastigheten är konstant. Emf E är också beroende av rotorns hastighet N och flödet φ, där E ∝ φN.

Fördelar med shuntgeneratorn inkluderar enkel konstruktion, enkel excitationskrets och god spänningsreglering över ett visst område. Begränsningar är bland annat begränsad lastkapacitet jämfört med serietypen och att voltagregleringen försämras vid snabba hastighetsförändringar om hastigheten inte hålls konstant.

Historiskt användes shuntgeneratorer i mindre likströmssystem i industriell och transportrelaterad DC-distribution. Idag har de i stor utsträckning ersatts av modernare lösningar, såsom kombinerade eller elektroniskt reglerade källor, men de förekommer fortfarande i äldre installationer och i utbildningsändamål.