hver roterende elektrisk maskin fungerer basert På Faradays lov. Hver elektrisk maskin krever et magnetfelt og en spole (kjent Som armatur) med en relativ bevegelse mellom dem. I tilfelle av en dynamo, vi leverer strøm til pol for å produsere magnetfelt og utgangseffekt er tatt fra armatur. På grunn av relativ bevegelse mellom felt og armatur, leder av armaturer kutte flux av magnetfelt og dermed ville det være skiftende flux kobling med disse armatur ledere. Ifølge Faradays lov om elektromagnetisk induksjon ville det være en emf indusert i armaturen. Således, så snart lasten er forbundet med armaturterminaler, er det en strøm som strømmer i armaturspolen.
så snart strømmen begynner å strømme gjennom armaturlederen, er det en omvendt effekt av denne strømmen på generatorens hovedfeltfluss (eller synkron generator). Denne omvendte effekten kalles armaturreaksjon i dynamo eller synkron generator. Med andre ord kalles effekten av armatur (stator) flux på fluxen produsert av rotorfeltpolene armaturreaksjon.
vi vet allerede at en strømførende leder produserer sitt eget magnetfelt, og dette magnetfeltet påvirker generatorens hovedmagnetfelt.
Det har to uønskede effekter, enten det forvrenger hovedfeltet, eller det reduserer hovedfeltflussen eller begge deler. De forverrer maskinens ytelse. Når feltet blir forvrengt, er det kjent som en kryssmagnetiserende effekt. Og når feltet flux blir redusert, er det kjent som demagnetizing effekt.
den elektromekaniske energikonverteringen foregår gjennom magnetfelt som medium. På grunn av relativ bevegelse mellom armaturledere og hovedfeltet, induseres en emf i armaturviklingene hvis størrelse avhenger av den relative hastigheten og så vel som den magnetiske fluxen. På grunn av armaturreaksjon reduseres fluxen eller forvrenges, den netto emf-induserte påvirkes også, og dermed reduseres maskinens ytelse.
Armaturreaksjon I Dynamo
i en dynamo som alle andre synkrone maskiner, avhenger effekten av armaturreaksjon av effektfaktoren, dvs.faseforholdet mellom terminalspenningen og armaturstrømmen.
Reaktiv effekt (lagging) er magnetfeltenergien, så hvis generatoren leverer en lagging belastning, innebærer dette at den leverer magnetisk energi til lasten. Siden denne kraften kommer fra eksitering av synkron maskin, blir netto reaktiv effekt redusert i generatoren.
derfor er armaturreaksjonen demagnetiserende. På samme måte har armaturreaksjonen magnetiserende effekt når generatoren leverer en ledende belastning (som ledende belastning tar ledende VAR) og gir i retur lagging VAR (magnetisk energi) til generatoren. Ved rent resistiv belastning er armaturreaksjonen bare kryssmagnetiserende.
armaturreaksjonen av dynamo eller synkron generator, avhenger av fasevinkelen mellom statorarmaturstrøm og indusert spenning over armaturviklingen av dynamoen.
faseforskjellen mellom disse to mengdene, dvs. Armaturstrøm og spenning kan variere fra-90o til + 90o
hvis denne vinkelen er θ, da,
for å forstå faktiske effekten av denne vinkelen på armatur reaksjon av dynamo, vil vi vurdere tre standard tilfeller,
- Når θ = 0
- når θ = 90o
- når θ = – 90o
Armaturreaksjon av Dynamo ved Unity Power Factor
ved unity power factor er vinkelen mellom armaturstrømmen I og indusert emf E null. Det betyr at armaturstrøm og indusert emf er i samme fase. Men vi vet teoretisk at emf indusert i armaturen skyldes endring av hovedfeltflux, knyttet til armaturlederen.
da feltet er eksitert AV DC, er hovedfeltflussen konstant i forhold til feltmagneter, men det vil være vekslende med hensyn til armatur, da det er en relativ bevegelse mellom felt og armatur i generatoren. Hvis generatorens hovedfeltfluks med hensyn til armatur kan representeres som
, er indusert emf e over armaturen proporsjonal med dφ/dt.
Derfor er det fra disse ovennevnte ligningene (1) og (2) klart at vinkelen mellom, φ og indusert emf E vil være 90o.
nå er armaturflux φ proporsjonal med armaturstrøm I. derfor er armaturflux φ i fase med armaturstrøm I.
Igjen ved unity elektrisk effektfaktor i og E er i samme fase. Så, ved unity power factor, er φ fase Med E. Så i denne tilstanden er armaturflux i fase med indusert emf E, og feltflux er i kvadratur Med E. derfor er armaturflux φ i kvadratur med hovedfeltflux φ.
da disse to fluxene er vinkelrett på hverandre, er armaturreaksjonen til generatoren ved unity power factor rent forvrengende eller kryssmagnetiserende type.
som armaturflux skyver hovedfeltfluxen vinkelrett, forblir fordeling av hovedfeltflux under en polflate ikke jevnt fordelt. Flukstettheten under de etterfølgende poletipsene øker noe mens det under de ledende poletipsene reduseres.
Armaturreaksjon Av Dynamo Ved Lagging Zero Power Factor
ved lagging zero electric power factor legger armaturstrømmen av 90o til indusert emf i armaturen.
som emf indusert i armaturspolen på grunn av hovedfeltflux, fører emf hovedfeltfluxen med 90o. fra ligning (1) får vi feltfluxen,
derfor, ved wt = 0, Er e maksimum og φ er null.
ved wt = 90o er E null og φ har maksimal verdi.
ved wt = 180o er e maksimum og φ null.
ved wt = 270o er E null og φ har negativ maksimumsverdi.
her fikk φ maksimumsverdi 90o før E. derfor fører hryvnas e Med 90o.
nå er armaturstrøm I proporsjonal med armaturfluksfluksa, og jeg legger E med 90o. derfor legger φ E med 90o.
så det kan konkluderes med at feltfluksfluksa fører E med 90o.
derfor virker armaturfluksen Og feltfluksen direkte motsatt til hverandre. Således er armaturreaksjonen av generatoren ved lagging null effektfaktor en rent demagnetiserende type. Det betyr at armaturflux svekker direkte hovedfeltflux.
Armaturreaksjon Av Dynamo Ved Ledende Effektfaktor
ved ledende effektfaktortilstand fører armaturstrøm «i» indusert emf E med en vinkel 90o. Igjen har vi vist bare, feltfluss φ fører, indusert emf E med 90o.
igjen er armaturfluss φ proporsjonal med armaturstrøm I. derfor er φ i fase Med I. derfor fører armaturfluss φ Også E, med 90o as jeg fører e med 90o.
som I Dette tilfellet Både Armaturflux Og Feltfluxledning, Indusert Emf E Med 90o, kan det sies at feltflux og armaturflux er i samme retning. Derfor er den resulterende fluxen ganske enkelt aritmetisk sum av feltflux og armaturflux. Derfor kan det til slutt sies at armaturreaksjon av generator på grunn av en rent ledende elektrisk effektfaktor er magnetiseringstypen.
Natur Av Armaturreaksjon
- armaturreaksjonsfluxen er konstant i størrelse og roterer ved synkron hastighet.
- armaturreaksjonen kryssmagnetiserer når generatoren leverer en last ved unity power factor.
- når generatoren leverer en belastning ved ledende effektfaktor, er armaturreaksjonen delvis demagnetiserende og delvis kryssmagnetiserende.
- når generatoren leverer en belastning ved ledende effektfaktor, er armaturreaksjonen delvis magnetiserende og delvis kryssmagnetisk.
- Armaturflux virker uavhengig av hovedfeltflux.