armatúra reakció a generátorban az armatúra fluxusának a mező fluxusra gyakorolt hatása (azaz a rotor amperfordulatai). További információkért olvassa el ezt a cikket.
az előző cikkekben már tárgyaltuk az armatúra reakció hatását az egyenáramú Motor és az egyenáramú generátor légrésáramára. Hasonlóképpen, armatúra reakció hatással van a légrés fluxus esetén a generátor is.
tudjuk, hogy amikor az áram az armatúra vezetőin keresztül áramlik, mágneses fluxus keletkezik, amely körülveszi ezeket a vezetőket, és ezért ez minden bizonnyal befolyásolja a fluxus eloszlását a légrésben a rotor fluxusa miatt.
ha egy generátor terhelés nélkül működik, akkor az armatúra tekercsén nem áramlik áram. A légrésben keletkező fluxus csak a rotor amperfordulatának köszönhető.
amikor a generátor be van töltve, a háromfázisú áramok összesen mágneses mezőt hoznak létre a légrésben. Következésképpen a légrés fluxusa megváltozik a terhelés nélküli állapotból.
a hatása armatúra fluxus által termelt fluxus mező amper-fordulat (azaz rotor amper-fordulat) nevezzük armatúra reakció generátorban.
először is, az armatúra fluxus és a forgórész amper-fordulatok által előállított fluxus azonos sebességgel (szinkron sebesség) ugyanabba az irányba forog, ezért a két fluxus egymáshoz képest térben van rögzítve.
másodszor, az armatúra fluxusa miatt a légrésben a fluxus módosítása az állórész áramának nagyságától és a terhelés teljesítménytényezőjétől függ.
a terhelési teljesítménytényező határozza meg, hogy az armatúra fluxusa torzítja-e, ellenzi-e vagy segíti-e a rotor amperfordulatai által előállított fluxust.
ennek a fontos pontnak a szemléltetésére a következő három esetet vesszük figyelembe:
- amikor a terhelési teljesítménytényező egység
- amikor a terhelési teljesítménytényező nulla lemaradás
- amikor a terhelési teljesítménytényező nulla vezető
Tartalomjegyzék
armatúra reakció a generátorban, ha a terhelési teljesítmény tényező egység
az (i) ábra egy elemi generátort mutat terhelés nélkül. Mivel az armatúra nyitott áramkörön van, nincs állórészáram, és a rotoráram okozta fluxus szimmetrikusan oszlik el a légrésben, az ábrán látható módon. i).
mivel a forgórész irányát az óramutató járásával megegyező irányban feltételezzük, a generált e.m.f. az R1R2 fázisban a maximumon van, az R1 vezetőben lévő papír felé, az R2 vezetőben pedig kifelé. Nincs armatúra fluxus keletkezik, mivel nincs áram folyik a armatúra tekercs.
a (ii) ábra azt a hatást mutatja, amikor a generátor kivezetésein keresztül ellenállásos terhelés (p.f. egység) van csatlakoztatva. A jobb oldali szabály szerint az áram az N-pólus alatti vezetőkben “be”, az S-pólus alatti vezetőkben pedig “ki”.
ezért az armatúra fluxusa az óramutató járásával megegyező irányban van a felső vezetők áramai miatt, az óramutató járásával ellentétes irányban az alsó vezetők áramai miatt.
vegye figyelembe, hogy az armatúra fluxusa a fő fluxushoz képest (a forgórész áramának köszönhetően) 90 a fő fluxus mögött van. Ebben az esetben a légrés fluxusa torzul, de nem gyengül.
ezért az egységnél o.f., az armatúra reakció hatása csupán a fő mező torzítása. A fő mező nem gyengül, az átlagos fluxus gyakorlatilag változatlan marad.
mivel a mágneses fluxus miatt állórész áramok (azaz armatúra fluxus) forgassa; a rotorral szinkronban a fluxus torzulása a rotor minden helyzetében változatlan marad.
armatúra reakció a generátorban, ha a terhelési teljesítménytényező nulla lemaradás
ha tisztán induktív terhelés (nulla p.f. lemaradás) van csatlakoztatva a generátor kivezetésein keresztül, az áram 90 db-tal elmarad a feszültségtől. Ez azt jelenti, hogy az áram maximális lesz nulla e.m.f. és fordítva. Fig. (i) azt az állapotot mutatja, amikor a generátor ellenállási terhelést biztosít. Vegye figyelembe, hogy az e.m. f. valamint az r1r2 fázisban lévő áram maximális a bemutatott helyzetben.
amikor a generátor tisztán induktív terhelést szolgáltat, az r1r2 fázisban lévő áram nem éri el a maximális értékét, amíg az N-pólusú fejlett 90 db elektromos, a ii.ábrán látható módon.
most az armatúra fluxusa jobbról balra, a mező fluxusa pedig balról jobbra.
az armatúra áram által előállított összes fluxus (azaz armatúra fluxus) ellenzi a be mező fluxust, ezért gyengíti azt. Más szavakkal, az armatúra reakciója közvetlenül demagnetizál.
ezért nulla p.f. lemaradásnál az armatúra reakció gyengíti a fő fluxust. Ez csökkenti a generált e.m. f.
armatúra reakció a generátorban, ha a terhelési teljesítménytényező nulla vezet
amikor egy tiszta kapacitív terhelés (nulla p. f. vezető) a generátor csatlakozóin keresztül csatlakozik,az armatúra tekercsekben lévő áram az indukált e.m. f. 90 db-tal.
nyilvánvaló, hogy az armatúra reakció hatása fordított lesz, mint a tiszta induktív terhelésnél. Így az armatúra fluxusa most segíti a fő fluxust, és a generált e.m.f. növekszik.
az (i) ábra azt az állapotot mutatja, amikor a generátor ellenálló terhelést szolgáltat.
vegye figyelembe, hogy e.m. f. csakúgy, mint az r1r2 fázisban lévő áram maximális a bemutatott helyzetben. Amikor a generátor tiszta kapacitív terhelést szolgáltat, az R1R2-ben a maximális áram 90dB elektromos lesz, mielőtt a maximális indukált e.M.F.
ezért az r1r2 fázisban a legnagyobb áram akkor fordul elő, ha a rotor helyzete 90dB-vel marad hátra az ellenállási terhelés alatti helyzetéhez képest. Ezt a (ii) ábra szemlélteti.
nyilvánvaló, hogy az armatúra fluxusa most ugyanabba az irányba mutat, mint a terepi fluxus, ezért erősíti azt. Ez növeli a generált feszültséget.
ezért nulla p.f. vezetésnél az armatúra reakció erősíti a fő fluxust.
következtetés
a teljesítménytényező közbenső értékei esetében az armatúra reakció hatása részben torzítja, részben gyengíti az induktív terheléseket.
kapacitív terheléseknél az armatúra reakció hatása részben torzító, részben erősítő.
a gyakorlatban a terhelések általában induktívak. Ezért gyakorlati állapotban az armatúra reakció hatása a generátorban részben torzul, részben gyengül.