Característica de Factor de Potència Zero (ZPFC)

La Característica de Factor de Potència Zero (ZPFC) d'un generador representa una corba que il·lustra la relació entre la tensió terminal de l'armadura i la corrent de camp. En aquesta prova, el generador funciona a velocitat síncrona amb una corrent d'armadura nominal constant i un factor de potència retardat zero. La Característica de Factor de Potència Zero també és coneguda com a Característica de Potier.

Per mantenir un factor de potència molt baix, l'alternador es carrega utilitzant reactances o un motor síncron subexcitat. La forma de la ZPFC assoleix gran semblança amb la Característica de Circuit Obert (O.C.C.).

El diagrama fasor corresponent a una condició de factor de potència zero retardat es presenta a continuació:

En el diagrama fasor representat anteriorment, la tensió terminal V serveix com a fasor de referència. Sota la condició de factor de potència zero retardat, la corrent d'armadura Ia queda retrasada respecte a la tensió terminal V exactament 90 graus. El pèrdua de tensió Ia Ra (on Ra és la resistència de l'armadura) es dibuixa paral·lela a la corrent d'armadura Ia, mentre que Ia XaL (amb XaL sent la reactància de fuita de l'armadura) es traça perpendicular a Ia.

Eg és la tensió generada per fase.

El diagrama fasor en FPF retardat, amb la resistència de l'armadura Ra negligida, es mostra a continuació:

Far representa la força electromotriu (MMF) de la reacció de l'armadura. Està en fase amb la corrent d'armadura Ia, volent dir que la seva relació de fase és tal que varien simultàniament.

Ff denota la MMF del voltant principal, sovint referit com a MMF de camp. Aquesta és la força magnètica generada pel voltant de camp del generador. Fr representa la MMF resultant, que és l'efecte combinat de la MMF de la reacció de l'armadura i la MMF de camp dins del circuit magnètic de la màquina.

La MMF de camp Ff es calcula restant la MMF de la reacció de l'armadura Far de la MMF resultant Fr. Matemàticament, aquesta relació s'expressa com

Com es pot observar en el diagrama fasor mencionat anteriorment, la tensió terminal V, la pèrdua de tensió per reactància Ia XaL, i la tensió generada Eg presenten tots la mateixa fase. Conseqüentment, la tensió terminal V és aproximadament igual a la diferència aritmètica entre la tensió generada Eg i la pèrdua de tensió per reactància Ia XaL.

Els tres fasors MMF Ff, Fr i Far estan en fase. Les seves magnituds estan relacionades per l'equació mostrada a continuació:

Les dues equacions mencionades anteriorment, així com l'equació (1) i l'equació (2), serveixen com a elements fonamentals per al triangle de Potier. Quan ambdós costats de l'equació (2) es divideixen per Tf - on Tf representa el nombre efectiu de voltants per pol a la roda de camp - l'equació es pot transformar en la seva forma equivalent en termes de corrent de camp. Com a resultat,

Basant-se en l'equació derivada anteriorment, la corrent de camp es pot obtenir sumant la corrent resultant i la corrent de reacció de l'armadura.