คุณลักษณะปัจจัยกำลังศูนย์ (ZPFC)

คุณลักษณะของกำลังตัวประกอบศูนย์ (ZPFC) ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแสดงเป็นเส้นโค้งที่อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วอาร์เมเจอร์และกระแสสนามไฟฟ้า ในการทดสอบนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานที่ความเร็วซิงโครนัสพร้อมกับกระแสอาร์เมเจอร์ที่กำหนดไว้คงที่และกำลังตัวประกอบล่าช้าเป็นศูนย์ คุณลักษณะของกำลังตัวประกอบศูนย์ยังเรียกว่าคุณลักษณะของพอติเยอร์

เพื่อรักษาตัวประกอบกำลังต่ำมาก อัลเทอร์เนเตอร์จะถูกโหลดโดยใช้รีแอคเตอร์หรือมอเตอร์ซิงโครนัสที่ไม่ได้รับการกระตุ้นอย่างเพียงพอ รูปร่างของ ZPFC มีลักษณะคล้ายคลึงกับคุณลักษณะวงจรเปิด (O.C.C.)

แผนภาพเวกเตอร์ที่สอดคล้องกับสภาพกำลังตัวประกอบศูนย์ล่าช้ามีดังนี้:

ในแผนภาพเวกเตอร์ที่แสดงข้างต้น แรงดันไฟฟ้าที่ขั้ว V เป็นเวกเตอร์อ้างอิง เมื่ออยู่ในสภาพกำลังตัวประกอบศูนย์ล่าช้า กระแสอาร์เมเจอร์ Ia จะล่าช้าตามแรงดันไฟฟ้าที่ขั้ว V ไป 90 องศา แรงดันตก Ia Ra (เมื่อ Ra เป็นความต้านทานอาร์เมเจอร์) จะวาดขนานกับกระแสอาร์เมเจอร์ Ia ในขณะที่ Ia XaL (เมื่อ XaL เป็นความต้านทานเหนี่ยวนำอาร์เมเจอร์) จะวาดตั้งฉากกับ Ia

Eg คือแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นต่อเฟส

แผนภาพเวกเตอร์ที่ ZPF ล่าช้าเมื่อละเลยความต้านทานอาร์เมเจอร์ Ra แสดงดังนี้:

Far แทนพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าปฏิกิริยาอาร์เมเจอร์ (MMF) มันอยู่ในเฟสเดียวกับกระแสอาร์เมเจอร์ Ia หมายความว่าความสัมพันธ์ของเฟสของพวกเขามีการเปลี่ยนแปลงพร้อมกัน

Ff หมายถึง MMF ของขดลวดสนามหลัก หรือเรียกว่า MMF สนาม นี่คือแรงขับเคลื่อนแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยขดลวดสนามของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า Fr หมายถึง MMF ผลรวม ซึ่งเป็นผลรวมของ MMF ปฏิกิริยาอาร์เมเจอร์และ MMF สนามภายในวงจรแม่เหล็กของเครื่อง

MMF สนาม Ff คำนวณโดยการลบ MMF ปฏิกิริยาอาร์เมเจอร์ Far จาก MMF ผลรวม Fr ทางคณิตศาสตร์ ความสัมพันธ์นี้สามารถแสดงได้ว่า

จากแผนภาพเวกเตอร์ดังกล่าว แรงดันไฟฟ้าที่ขั้ว V แรงดันตก Ia XaL และแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้น Eg ทั้งหมดมีเฟสเดียวกัน ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าที่ขั้ว V ประมาณเท่ากับผลต่างเลขคณิตระหว่างแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้น Eg และแรงดันตก Ia XaL

สามเวกเตอร์ MMF Ff, Fr และ Far อยู่ในเฟสเดียวกัน ขนาดของพวกเขามีความสัมพันธ์โดยสมการดังนี้:

สองสมการที่กล่าวถึงข้างต้น คือสมการ (1) และสมการ (2) เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสามเหลี่ยมพอติเยอร์ เมื่อทั้งสองฝั่งของสมการ (2) ถูกหารด้วย Tf - เมื่อ Tf หมายถึงจำนวนรอบที่มีประสิทธิภาพต่อขั้วบนโรเตอร์สนาม - สมการสามารถแปลงเป็นรูปแบบที่เทียบเท่าในแง่ของกระแสสนาม ดังนั้น

จากสมการที่ได้มา กระแสสนามสามารถหาได้จากการรวมกระแสผลรวมและกระแสปฏิกิริยาอาร์เมเจอร์