Nulto karakteristika faktora snage (ZPFC)

Karakteristika nultog faktora snage (ZPFC) generatora predstavlja krivulju koja ilustrira odnos između napona na završetku armature i struja polja. U ovom testu, generator radi na sinkronoj brzini s konstantnom nominarnom strujom armature i nultim zapazanim faktorom snage. Karakteristika nultog faktora snage također se naziva Potier karakteristikom.

Za održavanje vrlo niskog faktora snage, alternator je opterećen reaktorima ili ispodnavijenim sinkronim motorom. Oblik ZPFC-a sličan je obliku Karakteristike otvorenog kruga (O.C.C.).

Fazorski dijagram koji odgovara stanju nultog faktora snage sa zapazanjem prikazan je sljedeće:

U prikazanom fazorskom dijagramu, terminalni napon V služi kao referentni fazor. Pod uvjetom nultog faktora snage sa zapazanjem, struja armature Ia zaostaje za točno 90 stupnjeva za terminalnim naponom V. Pad napona Ia Ra (gdje je Ra otpornost armature) nacrtan je paralelno s strujom armature Ia, dok je Ia XaL (gdje je XaL induktivna reaktivnost armature) nacrtan okomit na Ia.

Eg je generirani napon po fazi.

Fazorski dijagram u stanju nultog faktora snage sa zapazanjem, uz zanemarenu otpornost armature Ra, prikazan je dolje:

Far predstavlja magnetnomotorno djelovanje reakcije armature. To je u fazi s strujom armature Ia, što znači da njihov fazni odnos takav je da se istodobno mijenjaju.

Ff označava MMF glavnog vitičnog zavoja, često se naziva poljskim MMF-om. To je magnetska pogonska sila generirana poljskim zavojem generatora. Fr označava rezultantni MMF, koji je kombinirani učinak MMF-ova reakcije armature i poljskog MMF-a unutar magnetskog kruga stroja.

Poljski MMF Ff računa se oduzimanjem MMF-ova reakcije armature Far od rezultantnog MMF-a Fr. Matematički, ovaj odnos izražen je formulom

Kao što se može vidjeti iz prethodnog fazorskog dijagrama, terminalni napon V, pad napona zbog reaktivnosti Ia XaL i generirani napon Eg imaju istu fazu. Stoga je terminalni napon V približno jednak aritmetičkoj razlici između generiranog napona Eg i pada napona zbog reaktivnosti Ia XaL.

Tri fazorska MMF-a Ff, Fr i Far su u fazi. Njihove veličine su povezane jednadžbom prikazanom ispod:

Dvije gore navedene jednadžbe, odnosno jednadžba (1) i jednadžba (2), služe kao temeljni gradivi za trokut Potiera. Kada se obje strane jednadžbe (2) podijele s Tf - gdje Tf predstavlja efektivan broj zavojnica po polu na rotorskom polju - jednadžba se može transformirati u ekvivalentnu formu u smislu struje polja. Tako rezultira

Na temelju gornje izvedene jednadžbe, struja polja može se dobiti zbrajanjem rezultantne struje i struje reakcije armature.