Equazione del campo elettromagnetico di un generatore sincrono

Generatore sincrono e derivazione dell'equazione di FME

Un generatore che opera alla velocità sincrona è chiamato generatore sincrono, il quale converte l'energia meccanica in energia elettrica per l'integrazione nella rete. La derivazione dell'equazione di FME per un generatore sincrono è la seguente:

Notazione:

• P = numero di poli

• ϕ = flusso per polo (Weber)

• N = velocità di rotazione (giri al minuto, g/min)

• f = frequenza (Hertz)

• Z_ph = numero di conduttori collegati in serie per fase

• T_ph = numero di spire collegate in serie per fase

• Kc = fattore di span della bobina

• K_d = fattore di distribuzione

Derivazione: Il flusso tagliato da ciascun conduttore in un giro è Pϕ Weber. Il tempo necessario per completare un giro è 60/N secondi. La FME media indotta per conduttore è data da:

La FME media indotta per fase sarà data dall'equazione mostrata di seguito:

Assunzioni dell'equazione di FME media

La derivazione dell'equazione di FME media si basa sulle seguenti assunzioni:

• Le bobine presentano una configurazione a passo pieno.

• Tutti i conduttori sono concentrati all'interno di una singola scanalatura del statore.

Il valore efficace (RMS) della FME indotta per fase è espresso come:Eph = Valore medio×Fattore di forma Quindi,

Equazione di FME e fattori di avvolgimento

L'equazione (1) sopra rappresenta l'equazione di FME di un generatore sincrono.

Fattore di span della bobina (Kc)

Il fattore di span della bobina è definito come il rapporto tra la FME indotta in una bobina a passo corto e quella in una identica bobina a passo pieno.

Fattore di distribuzione (Kd)

Il fattore di distribuzione è il rapporto tra la FME indotta in un gruppo di bobine distribuite (avvolte su più scanalature) e quella in un gruppo di bobine concentrate (avvolte in una singola scanalatura).