reakcja twornika w alternatorze to wpływ strumienia twornika na strumień pola (tj. ampery wirnika). Przeczytaj ten artykuł, aby dowiedzieć się więcej.
we have already discussed the effect of armatura reaction on the air gap flux in DC Motor and DC Generator in previous articles. Podobnie reakcja twornika ma wpływ na strumień szczeliny powietrznej również w przypadku alternatora.
wiemy, że gdy prąd przepływa przez przewodniki twornika, powstaje strumień magnetyczny otaczający te przewodniki, a zatem z pewnością wpłynie to na rozkład strumienia w szczelinie powietrznej spowodowanej strumieniem wirnika.
gdy alternator pracuje bez obciążenia, nie będzie prądu przepływającego przez uzwojenie twornika. Strumień wytwarzany w szczelinie powietrznej będzie spowodowany tylko amperoobrotami wirnika.
gdy alternator jest załadowany, prądy trójfazowe wytwarzają całkowite pole magnetyczne w szczelinie powietrznej. W związku z tym strumień szczeliny powietrznej zmienia się ze stanu bez obciążenia.
wpływ strumienia twornika na strumień wytwarzany przez ampery pola (tj. ampery wirnika) nazywa się reakcją twornika w alternatorze.
po pierwsze, strumień twornika i strumień wytwarzany przez wirnik Ampere-obraca się z tą samą prędkością (prędkość synchroniczna) w tym samym kierunku, a zatem dwa strumienie są stałe w przestrzeni względem siebie.
po drugie, modyfikacja strumienia w szczelinie powietrznej z powodu strumienia twornika zależy od wielkości prądu stojana i współczynnika mocy obciążenia.
jest to współczynnik mocy obciążenia, który określa, czy strumień twornika zniekształca, sprzeciwia się lub pomaga strumieniowi wytwarzanemu przez ampere-Obroty wirnika.
aby zilustrować ten ważny punkt, rozważymy następujące trzy przypadki:
- gdy współczynnik mocy obciążenia wynosi jedność
- gdy współczynnik mocy obciążenia wynosi zero
- gdy współczynnik mocy obciążenia wynosi zero prowadząc
spis treści
reakcja twornika w alternatorze, gdy współczynnik mocy obciążenia wynosi jedność
rysunek (i) pokazuje elementarny alternator bez obciążenia. Ponieważ twornik znajduje się w obwodzie otwartym, nie ma prądu stojana, a strumień spowodowany prądem wirnika jest rozprowadzany symetrycznie w szczelinie powietrznej, jak pokazano na Fig. i).
ponieważ kierunek wirnika przyjmuje się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, generowane e.M.f. w fazie R1R2 jest na maksimum i jest w kierunku papieru w przewodniku R1 i na zewnątrz w przewodniku R2. Nie wytwarza się strumienia twornika, ponieważ w uzwojeniu twornika nie płynie prąd.
rysunek (ii) pokazuje efekt, gdy obciążenie rezystancyjne (jedność PF) jest podłączone przez zaciski alternatora. Zgodnie z zasadą prawej ręki, prąd jest ” in „w przewodnikach pod Biegunem N i” out ” w przewodnikach pod biegunem S.
dlatego strumień twornika jest zgodny z ruchem wskazówek zegara z powodu prądów w przewodnikach górnych i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara z powodu prądów w przewodnikach dolnych.
zauważ, że strumień twornika jest pod kątem 90° do strumienia głównego (ze względu na prąd wirnika) i znajduje się za strumieniem głównym. W tym przypadku strumień w szczelinie powietrznej jest zniekształcony, ale nie osłabiony.
w związku z tym, w jedności P. f., efektem reakcji twornika jest jedynie zniekształcenie pola głównego. Nie ma osłabienia pola głównego i średni strumień praktycznie pozostaje taki sam.
ponieważ strumień magnetyczny spowodowany prądami stojana (tj.; synchronicznie z wirnikiem zniekształcenia strumienia pozostają takie same dla wszystkich pozycji wirnika.
reakcja twornika w alternatorze, gdy współczynnik mocy obciążenia wynosi Zero
gdy obciążenie czysto indukcyjne (opóźnienie zerowe) jest podłączone przez zaciski alternatora, prąd pozostaje w tyle za napięciem o 90°. Oznacza to, że prąd będzie maksymalny przy zerowym e.M.f. i odwrotnie. Fig. (i) pokazuje stan, w którym alternator dostarcza obciążenie rezystancyjne. Zauważ, że e.M.f., jak również prąd w fazie R1R2 jest maksymalny w pokazanej pozycji.
gdy alternator dostarcza obciążenie czysto indukcyjne, prąd w fazie R1R2 nie osiągnie swojej maksymalnej wartości, dopóki N-biegun nie podniesie się o 90° elektrycznie, jak pokazano na Fig (ii).
teraz strumień twornika jest od prawej do lewej, a strumień pola od lewej do prawej.
cały strumień wytwarzany przez prąd twornika (tj. strumień twornika) przeciwstawia się przepływowi pola, a zatem go osłabia. Innymi słowy, reakcja twornika jest bezpośrednio rozmagnesowująca.
stąd przy zerowym opóźnieniu jednostkowym reakcja twornika osłabia główny strumień. Powoduje to zmniejszenie generowanego e. M. f.
reakcja twornika w alternatorze, gdy współczynnik mocy obciążenia wynosi Zero
gdy czyste obciążenie pojemnościowe (zero f. wiodący) jest połączony przez zaciski alternatora, prąd w uzwojeniach twornika poprowadzi indukowany e. M. f. o 90°.
oczywiście efekt reakcji twornika będzie odwrotny niż dla czystego obciążenia indukcyjnego. W ten sposób strumień armatury wspomaga teraz główny strumień i generowany strumień elektromagnetyczny jest zwiększany.
Fig (i) pokazuje stan, w którym alternator dostarcza obciążenie rezystancyjne.
zauważ, że e.M. f. jak również prąd w fazie R1R2 jest maksymalny w pokazanej pozycji. Gdy alternator dostarcza czyste obciążenie pojemnościowe, maksymalny prąd w R1R2 wystąpi o 90 ° elektryczny przed wystąpieniem maksymalnego indukowanego e.m. F.
dlatego maksymalny prąd w fazie r1r2 wystąpi, jeśli pozycja wirnika pozostanie o 90° z tyłu w porównaniu do jego pozycji pod obciążeniem rezystancyjnym. Ilustruje to rys. (ii).
jest oczywiste, że strumień twornika jest teraz w tym samym kierunku, co strumień pola, a zatem go wzmacnia. Powoduje to wzrost generowanego napięcia.
stąd przy zerowym obciążeniu wyjściowym, reakcja twornika wzmacnia główny strumień.
wniosek
dla pośrednich wartości współczynnika mocy efekt reakcji twornika jest częściowo zniekształcony, a częściowo osłabiony dla obciążeń indukcyjnych.
w przypadku obciążeń pojemnościowych efekt reakcji twornika jest częściowo zniekształcony, a częściowo wzmocniony.
w praktyce obciążenia są na ogół indukcyjne. Stąd w stanie praktycznym efekt reakcji twornika w alternatorze jest częściowo zniekształcony, a częściowo osłabiony.