minden forgó elektromos gép Faraday törvénye alapján működik. Minden elektromos gépnek szüksége van egy mágneses mezőre és egy tekercsre (armatúra néven ismert), amelyek között relatív mozgás van. Generátor esetén villamos energiát szállítunk a pólusra, hogy mágneses mezőt hozzunk létre, és a kimeneti teljesítmény az armatúrából származik. A mező és az armatúra közötti viszonylagos mozgás miatt az armatúrák vezetője elvágta a mágneses mező fluxusát, és ezért változó fluxuskapcsolat lenne ezekkel az armatúra vezetőkkel. Faraday elektromágneses indukciós törvénye szerint az armatúrában EMF indukálódik. Így, amint a terhelés az armatúra kapcsokkal van összekötve, az armatúra tekercsben áram folyik.
amint az áram elkezd áramolni az armatúra vezetőjén, ennek az áramnak egy fordított hatása van a generátor (vagy szinkrongenerátor) fő mezőáramára. Ezt a fordított hatást armatúra reakciónak nevezzük a generátorban vagy a szinkron generátorban. Más szavakkal, az armatúra (állórész) fluxusának a rotor mező pólusai által termelt fluxusra gyakorolt hatását armatúra reakciónak nevezzük.
már tudjuk, hogy egy áramvezető saját mágneses mezőt hoz létre, és ez a mágneses mező befolyásolja a generátor fő mágneses mezőjét.
két nemkívánatos hatása van, vagy torzítja a fő mezőt, vagy csökkenti a fő mező fluxusát, vagy mindkettőt. Ezek rontják a gép teljesítményét. Amikor a mező eltorzul, keresztmágnesező hatásként ismert. És amikor a mező fluxusa csökken, ezt demagnetizáló hatásnak nevezik.
az elektromechanikus energiaátalakítás mágneses mezőn keresztül történik, mint közeg. Az armatúravezetők és a főmező közötti relatív mozgás miatt az armatúra tekercseiben emf indukálódik, amelynek nagysága a relatív sebességtől és a mágneses fluxustól függ. Az armatúra reakció következtében a fluxus csökken vagy torzul, az indukált nettó emf is befolyásolja, ezért a gép teljesítménye romlik.
armatúra reakció generátorban
egy generátorban, mint minden más szinkron gép, az armatúra reakció hatása a teljesítménytényezőtől, azaz a terminál feszültsége és az armatúra áramának fáziskapcsolatától függ.
a meddő teljesítmény (lemaradás) a mágneses mező energiája, tehát ha a generátor lemaradó terhelést szolgáltat, ez azt jelenti, hogy mágneses energiát szolgáltat a terheléshez. Mivel ez a teljesítmény a szinkron gép gerjesztéséből származik, a nettó reaktív teljesítmény csökken a generátorban.
ezért az armatúra reakció demagnetizáló. Hasonlóképpen, az armatúra reakciónak mágnesező hatása van, amikor a generátor vezető terhelést szolgáltat (mivel a vezető terhelés átveszi a vezető VAR-t), cserébe pedig lemaradó var-t (mágneses energiát) ad a generátornak. Tisztán ellenálló terhelés esetén az armatúra reakciója csak keresztmágnesezés.
a generátor vagy a szinkron generátor armatúra reakciója függ a fázisszögtől, az állórész armatúra áramától és az indukált feszültségtől a generátor armatúra tekercsén.
a két mennyiség közötti fáziskülönbség, azaz. Armatúra áram és feszültség változhat – 90o és + 90o
, ha ez a szöget, akkor,
ahhoz, hogy megértsük ennek a szögnek a tényleges hatását a generátor armatúra reakciójára, három standard esetet fogunk figyelembe venni,
- ha 0
- ha 0
- ha = 90o
- ha a generátor armatúra reakciója
egység teljesítménytényezőnél, az I armatúra áram és az indukált emf E közötti szög nulla. Ez azt jelenti, hogy az armatúra áram és az indukált emf ugyanabban a fázisban van. De elméletileg tudjuk, hogy az armatúrában indukált emf az armatúra vezetőjével összekapcsolt fő mezőáram változásának köszönhető.
mivel a mezőt DC gerjeszti, a fő mezőáram állandó a mezőmágnesek tekintetében, de az armatúra tekintetében váltakozó lenne, mivel a generátorban relatív mozgás van a mező és az armatúra között. Ha a generátor fő téráramát az armatúra tekintetében
– ként lehet ábrázolni, akkor az indukált emf e a armatúrán keresztül arányos, d .. DF/dt.
ezért ezekből a fenti egyenletekből (1) és (2) egyértelmű, hogy a szög között, a, és indukált EMF E lesz 90o.
most, armatúra fluxus on-line arányos armatúra áram I. ezért, armatúra fluxus on-line van fázisban armatúra áram I.
ismét egység elektromos teljesítmény tényező I és E ugyanabban a fázisban. Tehát az egység teljesítménytényezőjénél az inkluzív fázis az E-vel. tehát ebben az állapotban az armatúra fluxusa az indukált emf E-vel, a mező fluxusa pedig az E-vel kvadratúrában van.
mivel ez a két fluxus merőleges egymásra, a generátor armatúra reakciója az egység teljesítménytényezőnél tisztán torzító vagy keresztmágnesező típusú.
mivel az armatúra fluxusa merőlegesen tolja a fő mező fluxusát, a fő mező fluxusának eloszlása a pólusfelület alatt nem marad egyenletesen elosztva. A fluxus sűrűsége a hátsó póluscsúcsok alatt kissé növekszik, míg a vezető póluscsúcsok alatt csökken.a generátor armatúra reakciója a lemaradó nulla Teljesítménytényezőnél
a lemaradó nulla elektromos teljesítménytényezőnél az armatúra áram 90o-val elmarad az armatúrában indukált emf-hez.
mivel az EMF indukált az armatúra tekercs miatt fő mező fluxus így az emf vezet a fő mező fluxus által 90o. egyenletből (1) kapunk, a mező fluxus,
ezért wt = 0-nál E a maximális érték, és az DF nulla.
wt = 90o-nál E nulla, és a maximális értéke a 6F.
wt = 180o-nál az E a maximális érték, és a zéró szám.
wt = 270o – nál E nulla, és a (Z) 6F értéke negatív.
itt a 6-F maximális értéke 90o volt e előtt. ezért a 90o vezeti az E-t 90o-val.
most az I armatúra áram arányos az e-val, és az I 90o-val elmarad az E-től.
tehát arra lehet következtetni, hogy a 90o-val az E-t a 90o-val vezeti.
ezért az armatúra fluxusa és a mező fluxusa közvetlenül ellentétes egymással. Így a generátor armatúra reakciója a lemaradó nulla teljesítménytényezőnél tisztán demagnetizáló típus. Ez azt jelenti, hogy az armatúra fluxusa közvetlenül gyengíti a fő mező fluxusát.armatúra reakció a generátor vezető teljesítmény tényező
a vezető teljesítmény tényező feltétel, armatúra jelenlegi “I” vezet indukált emf e egy szög 90o. ismét megmutattuk, csak, mező fluxus GmbH vezet, indukált emf E által 90o.
ismét, armatúra fluxus ons arányos armatúra áram I. ezért, ha a fázis I. ezért, armatúra fluxus CA is vezet E, által 90o i vezet e 90o-val.
mivel ebben az esetben mind az armatúra fluxus, mind a mező fluxus ólom, indukált EMF e 90o-val, elmondható, hogy a mező fluxus és az armatúra fluxus ugyanabban az irányban van. Ezért a kapott fluxus egyszerűen aritmetikai összege mező fluxus és armatúra fluxus. Ezért végül elmondható, hogy a generátor armatúra reakciója a tisztán vezető elektromos teljesítménytényező miatt a mágnesező típus.az armatúra reakció jellege
- az armatúra reakcióáramának nagysága állandó, szinkron sebességgel forog.
- az armatúra reakció keresztmágnesez, amikor a generátor terhelést szolgáltat az egység teljesítménytényezőjén.
- amikor a generátor vezető teljesítménytényezőn terhelést szolgáltat, az armatúra reakciója részben demagnetizáló, részben keresztmágnesező.
- amikor a generátor vezető teljesítménytényezőn terhelést szolgáltat, az armatúra reakciója részben mágnesező, részben keresztmágnesező.
- az armatúra fluxusa a fő mező fluxusától függetlenül működik.