Đặc trưng Hệ Số Công Suất Không (ZPFC)

Đặc tính Hệ số Công suất Không (ZPFC) của máy phát điện thể hiện một đường cong minh họa mối quan hệ giữa điện áp đầu cuối cánh quạt và dòng điện từ. Trong bài kiểm tra này, máy phát điện hoạt động ở tốc độ đồng bộ với dòng điện cánh quạt định mức không đổi và hệ số công suất hụt bằng không. Đặc tính Hệ số Công suất Không còn được gọi là Đặc tính Potier.

Để duy trì hệ số công suất rất thấp, máy phát điện được tải bằng các phản ứng hoặc máy đồng bộ dưới kích thích. Hình dạng của ZPFC gần giống với Đặc tính Mở mạch (O.C.C.).

Bản đồ pha tương ứng với điều kiện hệ số công suất hụt bằng không được trình bày như sau:

Trong bản đồ pha được mô tả trên, điện áp đầu cuối V đóng vai trò là vectơ tham chiếu. Ở điều kiện hệ số công suất hụt bằng không, dòng điện cánh quạt Ia chậm hơn điện áp đầu cuối V chính xác 90 độ. Sự giảm điện áp Ia Ra (trong đó Ra là điện trở cánh quạt) được vẽ song song với dòng điện cánh quạt Ia, trong khi Ia XaL (với XaL là điện kháng rò cánh quạt) được vẽ vuông góc với Ia.

Eg là điện áp sinh ra mỗi pha.

Bản đồ pha ở ZPF hụt với điện trở cánh quạt Ra bị bỏ qua được hiển thị dưới đây:

Far đại diện cho lực từ trường do tác dụng của cánh quạt (MMF). Nó cùng pha với dòng điện cánh quạt Ia, có nghĩa là mối quan hệ pha của chúng thay đổi cùng lúc.

Ff chỉ MMF của cuộn dây từ chính, thường được gọi là MMF từ. Đây là lực từ - tạo ra bởi cuộn dây từ của máy phát điện. Fr đại diện cho MMF kết quả, là hiệu ứng tổng hợp của MMF tác dụng của cánh quạt và MMF từ trong mạch từ của máy.

MMF từ Ff được tính bằng cách trừ đi MMF tác dụng của cánh quạt Far từ MMF kết quả Fr. Toán học, mối quan hệ này được biểu diễn như sau

Như có thể thấy từ bản đồ pha được đề cập, điện áp đầu cuối V, sự giảm điện áp phản kháng Ia XaL, và điện áp sinh ra Eg đều có cùng pha. Do đó, điện áp đầu cuối V gần bằng sự khác biệt số học giữa điện áp sinh ra Eg và sự giảm điện áp phản kháng Ia XaL.

Ba vectơ MMF Ff, Fr và Far cùng pha. Độ lớn của chúng liên quan bởi phương trình được hiển thị dưới đây:

Hai phương trình được đề cập ở trên, cụ thể là phương trình (1) và phương trình (2), là những khối xây dựng cơ bản cho tam giác Potier. Khi cả hai bên của phương trình (2) được chia cho Tf - trong đó Tf đại diện cho số vòng quấn hiệu quả trên mỗi cực của rotor từ - phương trình có thể được chuyển đổi thành dạng tương đương theo dòng điện từ. Do đó,

Dựa trên phương trình đã được dẫn xuất, dòng điện từ có thể được tính bằng cách cộng dòng điện kết quả và dòng điện tác dụng của cánh quạt.