शून्य शक्ति गुणांक विशेषता (ZPFC)

जनरेटरको शून्य शक्ति गुणाङ्क विशेषता (ZPFC) आर्मेचर टर्मिनल वोल्टेज र क्षेत्र विद्युत प्रवाहको बीचको सम्बन्धलाई दर्शाउने एक वक्र हो। यस परीक्षणमा, जनरेटर नियत रेटिंग आर्मेचर विद्युत प्रवाह र शून्य लगती शक्ति गुणाङ्क भएको स्थितिमा सिन्क्रोनस गतिमा संचालन गर्छ। शून्य शक्ति गुणाङ्क विशेषतालाई अन्य रूपमा पोटियेर विशेषता पनि भनिन्छ।

थोडा शक्ति गुणाङ्क बनाउनको लागि, एल्टर्नेटरलाई रिअक्टर वा अधिक उत्तेजित सिन्क्रोनस मोटर द्वारा लोड गरिन्छ। ZPFC को आकार ओपन सर्किट विशेषता (O.C.C.) को आकारको जस्तै छ।

शून्य लगती शक्ति गुणाङ्क स्थितिको फेजर चित्र यसरी प्रस्तुत गरिएको छ:

उपरोक्त फेजर चित्रमा, टर्मिनल वोल्टेज V रेफरेन्स फेजरको रूपमा सेवा गर्दछ। शून्य शक्ति गुणाङ्क लगती स्थितिमा, आर्मेचर विद्युत प्रवाह Ia टर्मिनल वोल्टेज V बाट ठिक 90 डिग्री पछाडि रहन्छ। वोल्टेज गिरफ्त Ia Ra (जहाँ Ra आर्मेचर प्रतिरोध हो) आर्मेचर विद्युत प्रवाह Ia साथ समानान्तर र खिचिन्छ, जबकि Ia XaL (जहाँ XaL आर्मेचर लीक रिअक्टन्स हो) Ia साथ लाम्बिक र खिचिन्छ।

Eg प्रत्येक फेझमा उत्पन्न वोल्टेज हो।

आर्मेचर प्रतिरोध Ra नग्नहुने शर्तमा ZPF लगतीको फेजर चित्र यसरी देखाइएको छ:

Far आर्मेचर प्रतिक्रिया चुंबकीय बल (MMF) हो। यो आर्मेचर विद्युत प्रवाह Ia साथ एक फेजमा छ, यानी उनको फेज सम्बन्ध एस्को छ जसले उनीहरूले एकै समयमा बदल्छन्।

Ff मुख्य क्षेत्र वाइन्डिङको MMF, यसलाई सामान्यतया क्षेत्र MMF भनिन्छ। यो जनरेटरको क्षेत्र वाइन्डिङद्वारा उत्पन्न चुंबकीय-गतिशील बल हो। Fr परिणामी MMF छ, जो आर्मेचर प्रतिक्रिया MMF र क्षेत्र MMF को संयोजित प्रभाव हो जसले मशीनको चुंबकीय परिपथमा देखिन्छ।

क्षेत्र MMF Ff लाई परिणामी MMF Fr बाट आर्मेचर प्रतिक्रिया MMF Far घटाउँदा गणना गरिन्छ। गणितीय रूपमा, यो सम्बन्ध यसरी व्यक्त गरिन्छ

उपरोक्त फेजर चित्रबाट देख्न सकिन्छ, टर्मिनल वोल्टेज V, रिअक्टन्स वोल्टेज गिरफ्त Ia XaL, र उत्पन्न वोल्टेज Eg सबै एउटै फेजमा छन्। त्यसैले, टर्मिनल वोल्टेज V लगभग उत्पन्न वोल्टेज Eg र रिअक्टन्स वोल्टेज गिरफ्त Ia XaL को अंकगणितीय अन्तर जस्तै हुन्छ।

तीन MMF फेजर Ff, Fr र Far एउटै फेजमा छन्। उनीहरूको राशि तल दिएको समीकरण द्वारा सम्बन्धित छ:

उपरोक्त दिएका दुई समीकरण, यानी समीकरण (1) र समीकरण (2), पोटियेर त्रिकोणको मूल निर्माण तत्वहरू हुन्। जब समीकरण (2) को दुई पक्ष Tf द्वारा विभाजित गरिन्छ - जहाँ Tf रोटर क्षेत्रमा प्रत्येक ध्रुवमा प्रभावी टर्नहरूको संख्या जनाउँछ - त्यस समीकरणलाई फिल्ड विद्युत प्रवाहको रूपमा रूपान्तरित गर्न सकिन्छ। त्यसैले,

उपरोक्त-निकालिएको समीकरण आधारमा, फिल्ड विद्युत प्रवाहलाई परिणामी विद्युत प्रवाह र आर्मेचर प्रतिक्रिया विद्युत प्रवाह जोड्ने गरी प्राप्त गर्न सकिन्छ।