Характеристика нульового коефіцієнта ефективності (ZPFC)

Характеристика нульового коефіцієнта ефективності (ZPFC) генератора представляє собою криву, яка ілюструє зв'язок між напругою на з'єднаннях якоря та струмом розмірної обмотки. У цьому тесті генератор працює на синхронній швидкості з постійним номінальним струмом якоря та нульовим запізнювальним коефіцієнтом ефективності. Характеристика нульового коефіцієнта ефективності також відома як характеристика Пот'є.

Для підтримання дуже низького коефіцієнта ефективності альтернатор завантажується за допомогою реакторів або недоїстих синхронних двигунів. Форма ZPFC дуже нагадує форму характеристики відкритого контуру (O.C.C.).

Фазор-діаграма, що відповідає умовам нульового запізнювального коефіцієнта ефективності, представлена ​​нижче:

У фазор-діаграмі, зображеної вище, напруга на з'єднаннях V служить відсичним фазором. При умові нульового коефіцієнта ефективності з запізненням, струм якоря Ia запізує від напруги на з'єднаннях V на 90 градусів. Спад напруги Ia Ra (де Ra - опір якоря) малюється паралельно струму якоря Ia, а Ia XaL (де XaL - реактивний опір витоків якоря) малюється перпендикулярно Ia.

Eg - це генерована напруга на фазу.

Фазор-діаграма при нульовому коефіцієнті ефективності з запізненням з нехтуванням опору якоря Ra показана нижче:

Far представляє магнітну силу, що викликається реакцією якоря (ММС). Вона знаходиться в одній фазі зі струмом якоря Ia, що означає, що їхня фазова взаємозв'язок такий, що вони змінюються одночасно.

Ff позначає ММС основної обмотки поля, яка зазвичай називається ММС поля. Це магнітна сила, генерована обмоткою поля генератора. Fr позначає результируючу ММС, яка є сумарним ефектом ММС реакції якоря та ММС поля в магнітному контурі машини.

ММС поля Ff обчислюється відніманням ММС реакції якоря Far від результируючої ММС Fr. Математично, цей зв'язок виражається як

Як можна помітити з вказаної вище фазор-діаграми, напруга на з'єднаннях V, спад напруги через реактивний опір Ia XaL, та генерована напруга Eg мають одну фазу. Тому напруга на з'єднаннях V приблизно дорівнює арифметичній різниці між генерованою напругою Eg та спадом напруги через реактивний опір Ia XaL.

Три фазора ММС Ff, Fr та Far знаходяться в одній фазі. Їхні величини пов'язані рівнянням, зображеного нижче:

Вищезгадані два рівняння, а саме рівняння (1) та рівняння (2), служать фундаментальними будівельними блоками для трикутника Пот'є. Коли обидві сторони рівняння (2) діляться на Tf - де Tf представляє ефективну кількість витків на полюс на роторі поля - рівняння можна перетворити в еквівалентну форму в термінах струму поля. В результаті,

На основі вищезведеного рівняння, струм поля можна отримати, додавши результируючий струм та струм реакції якоря.