Nulvermogsfaktor Karakteristiek (ZPFC)
Die Nulvermogensfaktor Karakteristiek (NZFK) van 'n opwekker stel 'n kurwe voor wat die verhouding tussen die armatuurterminalvoltage en die veldstroom illustreer. In hierdie toets werk die opwekker by synchrone spoed met 'n konstante bepaalde armatuurstroom en 'n nul agterstandse vermogensfaktor. Die Nulvermogensfaktor Karakteristiek word ook bekend as die Potier Karakteristiek.
Om 'n baie lae vermogensfaktor te handhaaf, word die alternator belaai deur middel van reaktors of 'n onder-opgewekte synchrone motor. Die vorm van die NZFK lyk baie soos dié van die Oop Sirkuit Karakteristiek (O.S.K.).
Die faserdiagram wat ooreenstem met 'n nul vermogensfaktor agterstandse toestand word as volg aangebied:
In die bostaande faserdiagram dient die terminalvoltage V as die verwysingsfaser. Onder die toestand van nul vermogensfaktor agterstand, lag die armatuurstroom Ia agter die terminalvoltage V met presies 90 grade. Die spandrop Ia Ra (waar Ra die armatuurweerstand is) word parallel aan die armatuurstroom Ia getrek, terwyl Ia XaL (met XaL as die armatuurlekasreaktans) loodreg op Ia geplot word.
Eg is die gegenereerde spanning per fase.
Die faserdiagram by NZF-agterstand met die armatuurweerstand Ra genegeer word hieronder aangedui:
Far stel die armatuurreaksie magneetmotorisering (MMF) voor. Dit is in fase met die armatuurstroom Ia, wat beteken dat hul faseverhouding so is dat hulle gelyktydig varieer.
Ff dui die MMF van die hoofveldwinding aan, algemeen bekend as die veld-MMF. Dit is die magnetiese drywing wat deur die veldwinding van die opwekker gegenereer word. Fr staan vir die resulterende MMF, wat die gekombineerde effek van die armatuurreaksie-MMF en die veld-MMF binne die masjien se magnetiese sirkuit is.
Die veld-MMF Ff word bereken deur die armatuurreaksie-MMF Far van die resulterende MMF Fr af te trek. Wiskundig word hierdie verhouding uitgedruk as
Soos uit die voorgenoemde faserdiagram kan waargeneem word, vertoon die terminalvoltage V, die reaktansspandrop Ia XaL, en die gegenereerde spanning Eg dieselfde fase. Gevolglik is die terminalvoltage V ongeveer gelyk aan die rekenkundige verskil tussen die gegenereerde spanning Eg en die reaktansspandrop Ia XaL.
Die drie MMF-fasers Ff, Fr en Far is in fase. Hul groottes is verband gestel deur die vergelyking hieronder:
Die twee vergelykings hierbo, naamlik vergelyking (1) en vergelyking (2), dien as die fundamentele boublokke vir die Potier-driehoek. Wanneer beide kante van vergelyking (2) deur Tf verdeel word - waar Tf die effektiewe aantal windinge per pool op die rotorveld voorstel - kan die vergelyking in sy ekwivalente vorm in terme van veldstroom omgeskakel word. As gevolg daarvan,
Gebaseer op die bo-afgelei vergelyking, kan die veldstroom verkry word deur die resulterende stroom en die armatuurreaksiestroom op te tel.
