Nollan virta-asteikon ominaisuus (ZPFC)

Nollan voimakertoimellinen ominaisuus (ZPFC) generaattorissa kuvaa käyrää, joka havainnollistaa suhteen välillä armatuurin päätepistevoltta ja kenttävirtaa. Tässä testissä generaattori toimii synkronisella nopeudella vakiona olevalla armatuurin nominivirta- ja nollan viivevä voimakerroin. Nollan voimakertoimellista ominaisuutta kutsutaan myös Potier-ominaisuudeksi.

Erittäin alhaisen voimakertoimen ylläpitämiseksi vaihtojenrata ladataan reaktoreilla tai aliviitettyyn synkronimoituneeseen moottoriin. ZPFC:n muoto on hyvin samankaltainen kuin avoimen sähköketjun ominaisuuden (O.C.C.) muoto.

Phasorikaavio, joka vastaa nollan viivevän voimakertoimen tilannetta, on esitetty seuraavasti:

Yllä olevassa phasorikaaviossa päätepistevoltti V toimii viitephasorina. Nollan viivevän voimakertoimen ehdolla armatuurinvirta Ia jää 90 astetta takana päätepistevoltin V. Virtapudotus Ia Ra (missä Ra on armatuurin vastus) on piirretty rinnakkain armatuurinvirran Ia kanssa, kun taas Ia XaL (missä XaL on armatuurin vuodostusreaktanssi) on merkitty kohtisuoraan Ia:aan nähden.

Eg on tuotettu volttiluku per vaihe.

Phasorikaavio nollan viivevällä voimakertoimella, kun armatuurin vastus Ra jätetään huomiotta, on näkyvissä alla:

Far edustaa armatuurin reaktion magnetodynamiikan voimaa (MMF). Se on samaa vaihetta armatuurinvirran Ia kanssa, mikä tarkoittaa, että niiden vaiheen suhde on sellainen, että ne vaihtelevat yhtä aikaa.

Ff tarkoittaa pääkentän kierron MMF:ää, jota usein kutsutaan kenttä-MMF:ksi. Tämä on magneettinen ajovirta, jonka generaattorin kenttäkierto tuottaa. Fr edustaa tulokseena olevaa MMF:ää, joka on yhdistelmä armatuurin reaktion MMF:sta ja kenttä-MMF:stä laitteen magneettisessa piirissä.

Kenttä-MMF Ff lasketaan vähentämällä armatuurin reaktion MMF Far tuloksesta olevasta MMF:stä Fr. Matemaattisesti tämä suhde ilmaistaan

Kuten aiemmin mainitusta phasorikaaviosta voidaan nähdä, päätepistevoltti V, induktiivinen virtapudotus Ia XaL ja tuotettu volttiluku Eg ovat kaikki samaa vaihetta. Näin ollen päätepistevoltti V on likimain yhtä suuri kuin tuotetun volttiluvun Eg ja induktiivisen virtapudotuksen Ia XaL aritmeettinen erotus.

Kolme MMF-phasoria Ff, Fr ja Far ovat samaa vaihetta. Niiden suuruudet liittyvät toisiinsa alla olevan yhtälön mukaisesti:

Edellä mainitut kaksi yhtälöä, eli yhtälö (1) ja yhtälö (2), toimivat Potier-triangelin perustekijöinä. Kun yhtälön (2) molemmat puolet jaetaan Tf:llä - missä Tf edustaa rotatorin kentäksi kiertävien vaikutteiden tehokasta numeroa per napapiiri - yhtälöstä voidaan muodostaa sen vastine kenttävirran suhteen. Tällöin,

Yllä johdetun yhtälön perusteella kenttävirta saadaan summaamalla yhdistetty virta ja armatuurin reaktiovirta.