Armaturreaktion i Generator er effekten af armaturstrøm på feltstrømmen (dvs. rotor ampere-sving). Læs denne artikel for at lære mere.
vi har allerede diskuteret effekten af ankerreaktion på luftgabstrømmen i DC-Motor og DC-Generator i tidligere artikler. Tilsvarende har ankerreaktion virkning på luftspaltestrømmen i tilfælde af generatoren også.
vi ved, at når strømmen strømmer gennem ankerledere, giver det anledning til magnetisk strømning, der omgiver disse ledere, og derfor vil dette helt sikkert påvirke fordelingen af strøm i luftgabet på grund af rotorstrømmen.
når en generator kører uden belastning, vil der ikke være nogen strøm, der strømmer gennem ankerviklingen. Den strøm, der produceres i luftspalten, skyldes kun rotorampere-svingene.
når generatoren er indlæst, vil trefasestrømmene producere et samlet magnetfelt i luftspalten. Følgelig ændres luftgapstrømmen fra tilstanden uden belastning.
effekten af ankerstrøm på strømmen produceret af feltampere-sving (dvs. rotorampere-sving) kaldes ankerreaktion i en generator.
for det første roterer armaturstrømmen og strømmen produceret af rotorampere-sving med samme hastighed (synkron hastighed) i samme retning, og derfor er de to strømninger fastgjort i rummet i forhold til hinanden.
for det andet afhænger modifikationen af strømmen i luftgabet på grund af armaturstrømmen af størrelsen af statorstrømmen og på belastningens effektfaktor.
det er belastningseffektfaktoren, der bestemmer, om armaturstrømmen forvrænger, modsætter sig eller hjælper strømmen produceret af rotorampere-sving.
for at illustrere dette vigtige punkt skal vi overveje følgende tre tilfælde:
- når belastningseffektfaktoren er enhed
- når belastningseffektfaktoren er nul bagud
- når belastningseffektfaktoren er nul førende
Indholdsfortegnelse
Armaturreaktion i generatoren, når Belastningseffektfaktor er enhed
figur (i) viser en elementær Generator uden belastning. Da ankeret er på åbent kredsløb, er der ingen statorstrøm, og strømmen på grund af rotorstrøm fordeles symmetrisk i luftspalten som vist i Fig. (jeg).
da Rotorens retning antages med uret, er den genererede e.m.f. i fase R1R2 er på sit maksimum og er mod papiret i lederen R1 og udad i lederen R2. Der produceres ingen armaturstrøm, da der ikke strømmer strøm i ankerviklingen.
figur (ii) viser effekten, når en resistiv belastning (enhed p.F.) er forbundet over generatorens terminaler. I henhold til højre-reglen er strømmen “in” i lederne under N-Pol og “out” i lederne under S-pol.
derfor er armaturstrømmen med uret på grund af strømme i de øverste ledere og mod uret på grund af strømme i de nederste ledere.
Bemærk, at armaturstrømmen er 90 liter til hovedstrømmen (på grund af rotorstrøm) og ligger bag hovedstrømmen. I dette tilfælde er strømmen i luftspalten forvrænget, men ikke svækket.
derfor, ved enhed p.f., er virkningen af ankerreaktion blot at fordreje hovedfeltet. Der er ingen svækkelse af hovedfeltet, og den gennemsnitlige strømning forbliver praktisk talt den samme.
da den magnetiske strøm på grund af statorstrømme (dvs. ankerstrøm) roterer; synkront med rotoren forbliver strømforvrængningen den samme for alle Rotorens positioner.
Armaturreaktion i generatoren, når Belastningseffektfaktoren er nul bagud
når en rent Induktiv belastning (nul p.f. forsinkelse) er forbundet på tværs af generatorens terminaler, ligger strømmen bag spændingen med 90 liter. Dette betyder, at strømmen vil være maksimal ved nul e.m.F. og omvendt. Fig. (i) viser tilstanden, når generatoren leverer resistiv belastning. Bemærk, at e. m.F. såvel som strøm i fase R1R2 er maksimal i den viste position.
når generatoren leverer en rent Induktiv belastning, vil strømmen i fase R1R2 ikke nå sin maksimale værdi, før N-polet avanceret 90 liter elektrisk som vist i Fig (ii).
nu er armaturstrømmen fra højre til venstre, og feltstrømmen er fra venstre mod højre.
al strøm produceret af ankerstrøm (dvs.ankerstrøm) modsætter sig feltstrøm og svækker derfor den. Med andre ord er armaturreaktionen direkte demagnetiserende.
derfor ved nul p.f. forsinkelse svækker ankerreaktionen hovedstrømmen. Dette medfører en reduktion i den genererede e. M. f.
Armaturreaktion i generatoren, når Belastningseffektfaktoren er nul førende
når en ren Kapacitiv belastning (nul p. f. ledende) er forbundet på tværs af generatorens terminaler, vil strømmen i ankerviklinger føre den inducerede e.m.F. med 90 liter.
naturligvis vil effekten af ankerreaktion være det modsatte for ren Induktiv belastning. Således hjælper armaturstrømmen nu hovedstrømmen, og den genererede e.m.F. øges.
Fig (i) viser tilstanden, når generatoren leverer en resistiv belastning.
Bemærk, at e.m.F. samt strøm i fase R1R2 er maksimal i den viste position. Når generatoren leverer en ren Kapacitiv belastning, vil den maksimale strøm i R1R2 forekomme 90 liter elektrisk før forekomsten af maksimal induceret e.m.F.
derfor vil den maksimale strøm i fase R1R2 forekomme, hvis rotorens position forbliver 90 liter bagud sammenlignet med dens position under resistiv belastning. Dette er illustreret i Fig (ii).
det er tydeligt, at armaturstrømmen nu er i samme retning som feltstrømmen og derfor styrker den. Dette medfører en stigning i den genererede spænding.
derfor ved nul p.f. førende styrker ankerreaktionen hovedstrømmen.
konklusion
for mellemliggende værdier af effektfaktor er virkningen af ankerreaktion delvis forvrængende og delvis svækkelse for induktive belastninger.
for kapacitive belastninger er virkningen af ankerreaktion delvis forvrængende og delvis styrkelse.
i praksis er belastninger generelt induktive. Derfor i praktisk tilstand er virkningen af ankerreaktion i generatoren delvis forvrængende og delvis svækket.