Nullelektriskā faktora karakteristika (ZPFC)

Ģeneratora nulles jaudas faktora karakteristikas (ZPFC) attēlo loku, kas parāda attiecību starp armatūras terminālajām spriegumiem un lauka strāvas. Šajā testē ģenerators darbojas sinkronā ātrumā ar nemainīgu nominālo armatūras strāvu un nulles atpalikšanas jaudas faktoru. Nulles jaudas faktora karakteristikai bieži sauc arī kā Potier karakteristiku.

Lai uzturētu ļoti zemu jaudas faktoru, alternators tiek uzklāts izmantojot reaktorus vai nepietiekami uzglabātu sinkronmotōru. ZPFC formas ir salīdzināmas ar Atvērtās šķērsgriezuma karakteristikas (O.C.C.) formu.

Phasor diagramma, kas atbilst nulles jaudas faktora atpalikšanas stāvoklim, tiek piedāvāta tālāk:

Uzrādītajā phasor diagrammā terminālais spriegums V kļūst par atsauces phasoru. Nulles jaudas faktora atpalikšanas apstākļos armatūras strāva Ia atpaliek no terminālā sprieguma V precīzi par 90 grādiem. Sprieguma pazeminājums Ia Ra (kur Ra ir armatūras pretestība) tiek uzzīmēts paralēli ar armatūras strāvu Ia, savukārt Ia XaL (kur XaL ir armatūras izplūdes induktīvā pretestība) tiek uzzīmēts perpendikulāri pret Ia.

Eg ir ģenerētais spriegums katrā fāzē.

Phasor diagramma pie ZPF atpalikšanas, ignorējot armatūras pretestību Ra, ir parādīta tālāk:

Far pārstāv armatūras reakcijas magnetiskās virzības jaudu (MMF). Tā ir fāzē ar armatūras strāvu Ia, nozīmējot, ka to fāzes attiecība ir tāda, ka tās mainās vienlaikus.

Ff norāda galvenā lauka vija MMF, ko parasti sauc arī kā lauka MMF. Tas ir magnētiskais pārvadātājs, ko ģenerē lauka vija. Fr nozīmē rezultante MMF, kas ir kombinētais efekts no armatūras reakcijas MMF un lauka MMF mašīnas magnētiskajā kontūrā.

Lauka MMF Ff tiek aprēķināts, atņemot armatūras reakcijas MMF Far no rezultante MMF Fr. Matemātiski šī attiecība tiek izteikta kā

Kā var redzēt no minētās phasor diagrammas, terminālais spriegums V, reaktancijas sprieguma pazeminājums Ia XaL un ģenerētais spriegums Eg visi atrodas vienā fāzē. Tādējādi, terminālais spriegums V ir aptuveni vienāds ar aritmētisko atšķirību starp ģenerēto spriegumu Eg un reaktancijas sprieguma pazeminājumu Ia XaL.

Trīs MMF phasori Ff, Fr un Far ir fāzē. To lielumi ir saistīti ar zemāk rādīto vienādojumu:

Divi minētie vienādojumi, proti, vienādojums (1) un vienādojums (2), veido Potier trijstūra pamatkomponentes. Kad abas vienādojuma (2) puses tiek dalītas ar Tf - kur Tf pārstāv efektīvo rotācijas lauka vija polu skaitu - vienādojums var tikt pārveidots savā ekvivalentā formā, attiecībā uz lauka strāvu. Tādējādi,

Balstoties uz iepriekš minēto vienādojumu, lauka strāva var tikt iegūta, saskaitot rezultante strāvu un armatūras reakcijas strāvu.