Karakteristika nultog faktora snage (ZPFC)

Karakteristika nultog faktora snage (ZPFC) generatora predstavlja krivu koja ilustruje odnos između napona na terminalima armature i struja polja. U ovom testu, generator radi na sinkronoj brzini sa konstantnom imenovanim strujom armature i nultim faktorom snage s zakasnjivanjem. Karakteristika nultog faktora snage takođe se naziva Potier karakteristika.

Da bi se održao veoma nizak faktor snage, alternator je opterećen reaktorima ili podnaponskim sinkronim motorom. Oblik ZPFC-a vrlo sliči obliku Karakteristike otvorenog kruga (O.C.C.).

Fazorski dijagram koji odgovara stanju nultog faktora snage s zakasnjivanjem prikazan je na sledeći način:

U prikazanom fazorskom dijagramu, terminalni napon V služi kao referentni fazor. Pod uslovima nultog faktora snage s zakasnjivanjem, struja armature Ia zaostaje za tačno 90 stepeni za terminalnim naponom V. Pad napona Ia Ra (gde je Ra otpornost armature) crta se paralelno sa strujom armature Ia, dok se Ia XaL (gde je XaL induktivna reaktivna otpornost armature) crta normalno na Ia.

Eg je generisani napon po fazi.

Fazorski dijagram u stanju nultog faktora snage s zakasnjivanjem, uz zanemarenu otpornost armature Ra, prikazan je ispod:

Far predstavlja magnetni pokretački napon (MMF) reakcije armature. On je u fazi sa strujom armature Ia, što znači da njihov fazni odnos je takav da se istovremeno menjaju.

Ff označava MMF glavnog vijka polja, često nazvan MMF polja. To je magnetska pogonska sila generisana vijkom polja generatora. Fr označava rezultujući MMF, koji je kombinovani efekat MMF reakcije armature i MMF polja unutar magnetske šeme mašine.

MMF polja Ff računa se oduzimanjem MMF reakcije armature Far od rezultujućeg MMF Fr. Matematički, ovaj odnos se izražava kao

Kao što se može videti iz prethodnog fazorskog dijagrama, terminalni napon V, pad napona reaktivnosti Ia XaL i generisani napon Eg svi imaju istu fazu. Stoga je terminalni napon V približno jednak aritmetičkoj razlici između generisanog napona Eg i pada napona reaktivnosti Ia XaL.

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

Dve gore navedene jednačine, to jest jednačina (1) i jednačina (2), služe kao temeljni gradivi za Potier trougao. Kada se obe strane jednačine (2) podele sa Tf - gde Tf predstavlja efektivan broj zavojaka po polu na rotoru polja - jednačina se može transformisati u ekvivalentnu formu u pogledu struje polja. Kao rezultat,

Na osnovu izvedene jednačine, struja polja može se dobiti sabiranjem rezultujuće struje i struje reakcije armature.