Armatuurireaktio vaihtovirtageneraattorissa on armatuurivuon vaikutus kenttävuotoon (eli roottorin ampeerikierroksiin). Lue tämä artikkeli saadaksesi lisätietoja.
jo aiemmissa artikkeleissa on käsitelty armatuurireaktion vaikutusta tasavirtamoottorin ja TASAVIRTAGENERAATTORIN ilmarakovuotoon. Vastaavasti armatuurireaktiolla on vaikutusta ilmarakovuotoon myös vaihtovirtageneraattorin tapauksessa.
tiedämme, että kun virta kulkee panssarijohtimien läpi, se synnyttää magneettivuon, joka ympäröi näitä johtimia, ja näin ollen tämä varmasti vaikuttaa roottorivuon aiheuttaman vuon jakautumiseen ilmarakossa.
kun vaihtovirtageneraattori käy kuormittamattomana, ei vetokäämin läpi virtaa virtaa. Ilmarakossa syntyvä vuo johtuu vain roottorin ampeerikierroksista.
kun vaihtovirtageneraattoria Ladataan, kolmivaihevirrat tuottavat ilmarakoon yhteensä magneettikentän. Näin ollen ilmavälivuo muuttuu kuormittamattomasta tilasta.
armature flux in the effect on the effect of arvature flux produced by field ampere-turns (so. roottor ampere-turns) is called armature reaction in an alternator.
ensinnäkin armatuurivuo ja roottorin ampeerikiertojen tuottama vuo pyörivät samalla nopeudella (synkronisella nopeudella) samaan suuntaan, minkä vuoksi molemmat vuot ovat avaruudessa suhteessa toisiinsa.
toiseksi arvatuurivuon aiheuttama vuon muutos ilmarakossa riippuu staattorivirran suuruudesta ja kuorman tehokertoimesta.
se on kuormituskerroin, joka määrittää, vääristääkö, vastustaako tai auttaako armatuurivuo roottorin ampeerikierrosten tuottamaa vuota.
tämän tärkeän seikan havainnollistamiseksi tarkastelemme seuraavia kolmea tapausta:
- kun kuormituskerroin on yhtenäisyys
- kun kuormituskerroin on nolla jäljessä
- kun kuormituskerroin on nolla johtava
Sisällysluettelo
Armatuurireaktio Vaihtovirtageneraattorissa, kun Kuormitustehokerroin on yhtenäisyys
Kuva (i) esittää alkeisvaihtovirtageneraattoria kuormittamattomana. Koska armatuuri on avoimella virtapiirillä, staattorivirtaa ei ole ja roottorivirrasta johtuva vuo jakautuu symmetrisesti Ilmarakossa kuten kuvassa on esitetty. (minä).
koska roottorin suunta oletetaan myötäpäivään, syntyy E. m. f. vaiheessa R1R2 on suurimmillaan ja on kohti paperia johtimessa R1 ja ulospäin johtimessa R2. Armatuurivirtaa ei synny, koska armatuurikäämityksessä ei virtaa.
Kuva (ii) näyttää vaikutuksen, kun resistiivinen kuorma (yhtenäisyys p.f.) on kytketty vaihtovirtageneraattorin napojen poikki. Oikeanpuoleisen säännön mukaan virta on ”in” johtimissa n-navan alla ja ”out” johtimissa S-navan alla.
näin ollen armatuurivuo on myötäpäivään johtuen ylimpien johtimien virtauksista ja vastapäivään alimpien johtimien virtauksista.
huomaa, että armatuurivuo on 90° päävuotoon nähden (roottorivirran vuoksi) ja on päävuon takana. Tällöin ilmaraon vuo vääristyy, mutta ei heikenny.
näin ollen yhtenäisyyden p.f. kohdalla armatuurireaktion vaikutus on vain pääkentän vääristyminen. Pääkenttä ei heikkene ja keskivuo pysyy käytännössä samana.
koska staattorivirtojen aiheuttama magneettivuo (eli armatuurivuo) pyörii; synkronisesti roottorin kanssa vuonvääristymä pysyy samana kaikissa roottorin asennoissa.
Armatuurireaktio Vaihtovirtageneraattorissa, kun kuormituskerroin on nolla jäljessä
kun puhtaasti induktiivinen kuormitus (nolla p.f. viivettä) on kytketty vaihtovirtageneraattorin napoihin, virta on jäljessä jännitettä 90°. Tämä tarkoittaa, että virta on maksimissaan nolla e. M. f. ja päinvastoin. Kuva. (i) näyttää tilan, kun vaihtovirtageneraattori toimittaa resistiivistä kuormitusta. Huomaa, että e.M.f. sekä virta vaiheessa R1R2 on suurin esitetyssä asennossa.
kun vaihtovirtageneraattori syöttää puhtaasti induktiivista kuormaa, virta vaiheessa R1R2 saavuttaa enimmäisarvonsa vasta n-napainen kehittynyt 90° Sähköinen, kuten kuvassa ii esitetään.
nyt armatuurivuo on oikealta vasemmalle ja kenttävuo vasemmalta oikealle.
kaikki armatuurivirran (eli armatuurivuon) tuottama vuo vastustaa kenttävuota ja siten heikentää sitä. Toisin sanoen armatuurireaktio on suoraan demagnetisoiva.
näin ollen nollasta p.f viiveellä armatuurireaktio heikentää päävirtaa. Tämä aiheuttaa vähenemisen syntyy e. m. f.
Armatuurireaktio Vaihtovirtageneraattorissa, kun Kuormitustehokerroin on nolla johtava
kun puhdas kapasitiivinen kuormitus (nolla p.f. johtava) on kytketty vaihtovirtageneraattorin liittimien poikki, virta armatuurikäämeissä johtaa indusoitunutta e. M.f.: tä 90°: lla.
ilmeisesti armatuurireaktion vaikutus on päinvastainen kuin puhtaalla induktiivisella kuormituksella. Näin armatuurivuo nyt auttaa päävuon ja syntyy E. m. f. on lisääntynyt.
Kuva (i) näyttää tilan, jossa vaihtovirtageneraattori tuottaa resistiivistä kuormitusta.
huomaa, että e. m. f. sekä nykyinen vaiheessa R1R2 on suurin asennossa esitetty. Kun vaihtovirtageneraattori tuottaa puhdasta kapasitiivista kuormitusta, suurin virta r1r2: ssa tapahtuu 90° sähköisenä ennen suurimman indusoidun e.M.f.
esiintymistä, joten suurin virta vaiheessa R1R2 tapahtuu, jos roottorin sijainti jää 90° jälkeen verrattuna sen asemaan resistiivisellä kuormituksella. Tätä havainnollistetaan Kuvassa ii.
on selvää, että armatuurivuo on nyt samassa suunnassa kuin kenttävuo ja siten vahvistaa sitä. Tämä aiheuttaa syntyvän jännitteen kasvun.
näin ollen nollan tehokertoimella johtaen, armatuurireaktio vahvistaa päävirtaa.
johtopäätös
tehokertoimen väliarvojen osalta armatuurireaktion vaikutus on osittain vääristävä ja osittain heikentävä induktiivisten kuormitusten osalta.
kapasitiivisissa kuormituksissa armatuurireaktion vaikutus on osittain vääristävä ja osittain vahvistava.
käytännössä kuormitus on yleensä induktiivista. Näin ollen käytännössä vaihtovirtageneraattorin armatuurireaktion vaikutus on osin vääristävä ja osin heikentävä.