Nul effektfaktor karakteristik (ZPFC)

Nul effektfaktor karakteristik (ZPFC) for en generator repræsenterer en kurve, der viser forholdet mellem armaturens terminalspænding og feltstrømmen. I denne test kører generatoren med synkron hastighed med en konstant specificeret armaturestrøm og en nul hængende effektfaktor. Nul Effektfaktor Karakteristikken er også kendt som Potier Karakteristikken.

For at opretholde en meget lav effektfaktor, bliver alternatoren belast ved hjælp af reaktorer eller en underoppeksede synkron motor. Formen på ZPFC ligner tæt den Åbne Kredsløbs Karakteristik (O.C.C.).

Fasordiagrammet, der svarer til en nul effektfaktor hængende betingelse, er præsenteret som følger:

I det viste fasordiagram tjener terminalspændingen V som referencetasor. Under betingelsen med nul effektfaktor hængende, ligger armaturestrømmen Ia 90 grader bag terminalspændingen V. Spændingsfaldet Ia Ra (hvor Ra er armaturmodstanden) tegnes parallel med armaturestrømmen Ia, mens Ia XaL (med XaL som armaturelekkagereaktansen) plottes vinkelret på Ia.

Eg er den genererede spænding per fase.

Fasordiagrammet ved ZPF hængende, hvor armaturmodstanden Ra ignoreres, vises nedenfor:

Far repræsenterer armaturreaktion magnetisk drivstyrke (MMF). Den er i fase med armaturestrømmen Ia, hvilket betyder, at deres faserelation er sådan, at de varierer samtidigt.

Ff angiver MMF'en for hovedfeltets vindning, ofte omtalt som felt-MMF. Dette er den magnetiske drivstyrke, der genereres af feltvindningen i generatoren. Fr står for den resulterende MMF, som er den kombinerede effekt af armaturreaktion MMF og felt-MMF i maskinens magnetiske kredsløb.

Felt-MMF Ff beregnes ved at trække armaturreaktion MMF Far fra den resulterende MMF Fr. Matematisk udtrykkes dette forhold som

Som kan ses i det ovennævnte fasordiagram, har terminalspændingen V, reaktansespændingsfaldet Ia XaL, og den genererede spænding Eg alle samme fase. Derfor er terminalspændingen V ca. lig med den aritmetiske forskel mellem den genererede spænding Eg og reaktansespændingsfaldet Ia XaL.

De tre MMF fasorer Ff, Fr og Far er i fase. Deres størrelser er relateret ved ligningen vist nedenfor:

De to ovennævnte ligninger, nemlig ligning (1) og ligning (2), fungerer som de fundamentale byggesten for Potier trekant.Når begge sider af ligning (2) divideres med Tf - hvor Tf repræsenterer det effektive antal vikninger pr. pol på rotorfeltet - kan ligningen omformuleres til sin ækvivalente form i forhold til feltstrøm. Som resultat,

Baseret på den ovenstående-afledte ligning, kan feltstrømmen opnås ved at lægge den resulterende strøm og armaturreaktionstrømmen sammen.