Die Ankerreaktion im Generator ist die Wirkung des Ankerflusses auf den Feldfluss (d. h. Rotoramperewindungen). Lesen Sie diesen Artikel, um mehr zu erfahren.
Wir haben bereits in früheren Artikeln den Effekt der Ankerreaktion auf den Luftspaltfluss in Gleichstrommotor und Gleichstromerzeuger diskutiert. In ähnlicher Weise wirkt sich die Ankerreaktion auch im Falle des Generators auf den Luftspaltfluss aus.
Wir wissen, dass, wenn Strom durch Ankerleiter fließt, ein magnetischer Fluss entsteht, der diese Leiter umgibt, und daher wird dies sicherlich die Verteilung des Flusses im Luftspalt aufgrund des Rotorflusses beeinflussen.
Wenn eine Lichtmaschine im Leerlauf läuft, fließt kein Strom durch die Ankerwicklung. Der im Luftspalt erzeugte Fluss ist nur auf die Rotoramperewindungen zurückzuführen.
Wenn die Lichtmaschine belastet wird, erzeugen die Dreiphasenströme ein summierendes Magnetfeld im Luftspalt. Folglich wird der Luftspaltfluss aus dem Leerlaufzustand geändert.
Die Wirkung des Ankerflusses auf den Fluss, der durch Feldamperewindungen (d. h. Rotoramperewindungen) erzeugt wird, wird in einem Generator als Ankerreaktion bezeichnet.
Erstens drehen sich der Ankerfluss und der durch Rotoramperewindungen erzeugte Fluss mit der gleichen Geschwindigkeit (Synchrondrehzahl) in die gleiche Richtung, und daher sind die beiden Flüsse relativ zueinander im Raum fixiert.
Zweitens hängt die Änderung des Flusses im Luftspalt aufgrund des Ankerflusses von der Größe des Statorstroms und vom Leistungsfaktor der Last ab.
Es ist der Lastleistungsfaktor, der bestimmt, ob der Ankerfluss den durch Rotoramperewindungen erzeugten Fluss verzerrt, entgegensetzt oder unterstützt.
Um diesen wichtigen Punkt zu veranschaulichen, betrachten wir die folgenden drei Fälle:
- Wenn die last power faktor ist einheit
- Wenn die last power faktor ist null lagging
- Wenn die last power faktor ist null führenden
Inhaltsverzeichnis
Ankerreaktion im Generator, wenn Lastsleistungsfaktor Einheit ist
Abbildung (i) zeigt eine elementare generator auf keine last. Da der Anker im Leerlauf ist, gibt es keinen Statorstrom und der Fluss aufgrund des Rotorstroms ist symmetrisch im Luftspalt verteilt, wie in Fig. (ich).
Da die Richtung des Rotors im Uhrzeigersinn angenommen wird, wird die erzeugte e.m.f. in Phase R1R2 ist am Maximum und ist in Richtung des Papiers in dem Leiter R1 und nach außen in Leiter R2. Es entsteht kein Ankerfluss, da in der Ankerwicklung kein Strom fließt.
Abbildung (ii) zeigt den Effekt, wenn eine ohmsche Last (unity p.f.) über die Klemmen der Lichtmaschine angeschlossen wird. Gemäß der rechten Regel ist der Strom in den Leitern unter dem N-Pol „in“ und in den Leitern unter dem S-Pol „out“.
Daher ist der Ankerfluss aufgrund von Strömen in den oberen Leitern im Uhrzeigersinn und aufgrund von Strömen in den unteren Leitern gegen den Uhrzeigersinn.
Beachten Sie, dass der Ankerfluss (aufgrund des Rotorstroms) bei 90 ° zum Hauptfluss liegt und hinter dem Hauptfluss liegt. In diesem Fall wird der Fluss im Luftspalt verzerrt, aber nicht geschwächt.
Daher ist die Wirkung der Ankerreaktion bei unity p.f. lediglich eine Verzerrung des Hauptfeldes. Es gibt keine Schwächung des Hauptfeldes und der durchschnittliche Fluss bleibt praktisch gleich.
Da sich der magnetische Fluss aufgrund von Statorströmen (d. H. Ankerfluss) dreht; synchron zum Rotor bleibt die Flussverzerrung für alle Positionen des Rotors gleich.
Ankerreaktion im Generator, wenn der Lastleistungsfaktor Null ist
Wenn eine rein induktive Last (Null p.f. nacheilt) über die Klemmen des Generators angeschlossen ist, bleibt der Strom um 90 ° hinter der Spannung zurück. Dies bedeutet, dass der Strom bei Null emf maximal ist und umgekehrt. Abb. (i) zeigt den Zustand an, wenn der Generator ohmsche Last liefert. Beachten sie, dass e. m. f. sowie strom in phase R1R2 ist maximale in die position gezeigt.
Wenn die Lichtmaschine eine rein induktive Last liefert, erreicht der Strom in der Phase R1R2 seinen Maximalwert erst, wenn der N-Pol um 90 ° vorgerückt ist, wie in Abbildung (ii) gezeigt.
Jetzt ist der Ankerfluss von rechts nach links und der Feldfluss von links nach rechts.
Der gesamte durch Ankerstrom erzeugte Fluss (d. H. Ankerfluss) wirkt dem Feldfluss entgegen und schwächt ihn daher. Mit anderen Worten, die Ankerreaktion entmagnetisiert direkt.
Daher schwächt die Ankerreaktion bei null p.f. Nachlauf den Hauptfluss. Dies führt zu einer Verringerung der erzeugten e.m.f.
Ankerreaktion im Generator, wenn Lastsleistungsfaktor Null ist.
Wenn eine reine kapazitive Last (Null p.f. führenden) ist verbunden über die terminals der lichtmaschine, die strom in anker wicklungen wird führen die induzierte e. m.f. durch 90 °.
Offensichtlich ist der Effekt der Ankerreaktion umgekehrt als bei reiner induktiver Last. Somit unterstützt der Ankerfluss nun den Hauptfluss und die erzeugte e.m.f. wird erhöht.
Abb. (i) zeigt den Zustand, wenn der Generator eine ohmsche Last liefert.
Beachten Sie, dass e.m.f. sowie Strom in Phase R1R2 ist in der gezeigten Position maximal. Wenn der Generator eine reine kapazitive Last liefert, tritt der maximale Strom in R1R2 um 90 ° vor dem Auftreten des maximalen induzierten e.m.f.
Daher tritt der maximale Strom in Phase R1R2 auf, wenn die Position des Rotors im Vergleich zu seiner Position unter ohmscher Last um 90 ° zurückbleibt. Dies ist in Fig (ii) dargestellt.
Es ist klar, dass der Ankerfluss jetzt in der gleichen Richtung wie der Feldfluss ist und ihn daher verstärkt. Dies führt zu einer Erhöhung der erzeugten Spannung.
Daher bei null p. f. führenden, die anker reaktion stärkt die wichtigsten fluss.
Fazit
Für Zwischenwerte des Leistungsfaktors ist der Effekt der Ankerreaktion bei induktiven Lasten teilweise verzerrend und teilweise schwächer.
Bei kapazitiven Lasten ist der Effekt der Ankerreaktion teilweise verzerrend und teilweise verstärkend.
In der Praxis sind Lasten im Allgemeinen induktiv. Daher ist der Effekt der Ankerreaktion im Generator im praktischen Zustand teilweise verzerrend und teilweise schwächer.