La reattanza sincrona (Xₛ) è una reattanza immaginaria utilizzata per rappresentare gli effetti di tensione nel circuito dell'armatura, derivanti sia dalla reale reattanza di perdita dell'armatura che dalle variazioni del flusso nell'interstizio dovute alla reazione dell'armatura. Analogamente, l'impedenza sincrona (Zₛ) è un'impedenza fittizia che tiene conto degli effetti di tensione dovuti alla resistenza dell'armatura, alla reattanza di perdita e alle variazioni del flusso nell'interstizio causate dalla reazione dell'armatura.
La tensione generata effettiva comprende due componenti: la tensione di eccitazione (Eₑₓₑc), che sarebbe indotta solo dall'eccitazione del campo in assenza di reazione dell'armatura, e la tensione di reazione dell'armatura (Eₐₚ), che riflette l'impatto della reazione dell'armatura. Queste tensioni sono combinate per quantificare l'effetto della reazione dell'armatura sulla tensione generata, espressa come:Ea = Eexc + EAR.
La tensione indotta nel circuito a causa delle variazioni di flusso dovute alla corrente dell'armatura è un effetto di reattanza induttiva. Pertanto, la tensione di reazione dell'armatura (Eₐₚ) è equivalente a una tensione di reattanza induttiva, espressa dalla seguente equazione:
La reattanza induttiva (Xₐₚ) è una reattanza fittizia che genera una tensione nel circuito dell'armatura. Di conseguenza, la tensione di reazione dell'armatura può essere modellata come un induttore connesso in serie con la tensione internamente generata.
Oltre agli effetti della reazione dell'armatura, l'avvolgimento dello statore presenta autoinduttanza e resistenza. Siano:
La = autoinduttanza dell'avvolgimento dello statore
Xa = reattanza autoinduttiva dell'avvolgimento dello statore
Ra = resistenza dell'armatura dello statore
La tensione terminale V è espressa dalla seguente equazione:
Dove:
Ra Ia = calo di tensione dovuto alla resistenza dell'armatura
Xa Ia = calo di tensione dovuto alla reattanza di perdita dell'armatura
XAR Ia = tensione di reazione dell'armatura
Entrambi gli effetti della reazione dell'armatura e del flusso di perdita si manifestano come reattanze induttive nella macchina. Questi si combinano per formare una singola reattanza equivalente nota come reattanza sincrona XS della macchina.
L'impedenza ZS nell'Equazione (7) è l'impedenza sincrona, dove XS denota la reattanza sincrona.
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