Mètode MMF de regulació de tensió

El mètode MMF, també conegut com a mètode de les voltants-ampères, opera segons un principi diferent al del mètode de la impedància síncrona. Mentre que el mètode de la impedància síncrona es basa en substituir l'efecte de la reacció de l'armadura amb una reactància imaginària, el mètode MMF es centra en la Força Magnetomotriu (MMF). Específicament, en el mètode MMF, l'efecte de la reactància de fuga de l'armadura es substitueix per una MMF adicional equivalent de reacció de l'armadura. Això permet combinar aquesta MMF equivalent amb la MMF real de reacció de l'armadura, facilitant un enfocament diferent per analitzar el comportament de la màquina elèctrica.

Per calcular la regulació de tensió utilitzant el mètode MMF, són essencials les següents informacions:

• La resistència de l'enrotllament del estator per fase.

• Les característiques de circuit obert mesurades a velocitat síncrona.

• Les característiques de circuit tancat.

Passos per dibuixar el diagrama fasorial del mètode MMF

El diagrama fasorial corresponent a un factor de potència retardat es presenta a continuació:

Selecció del fasor de referència:

La tensió terminal de l'armadura per fase, denotada com V, s'escull com el fasor de referència i es representa a la línia OA. Això serveix com base per construir el diagrama fasorial, proporcionant un punt de referència fix per als altres fasors.

Dibuix del fasor de corrent de l'armadura:

Per a l'angle de factor de potència retardat ϕ per al qual cal calcular la regulació de tensió, el fasor de corrent de l'armadura Ia es dibuixa de manera que retardi respecte al fasor de tensió. Això reflecteix amb precisió la relació de fase entre la corrent i la tensió en un sistema elèctric amb factor de potència retardat.

Afegint el fasor de caiguda de tensió de la resistència de l'armadura:

Després, es dibuixa el fasor de caiguda de tensió de la resistència de l'armadura Ia Ra. Com que la caiguda de tensió a través d'una resistència està en fase amb la corrent que hi circula, Ia Ra es dibuixa en fase amb Ia a la línia AC. Després de connectar els punts O i C, la línia OC representa la força electromotriu E'. Aquesta E' és una quantitat intermèdia en la construcció del diagrama fasorial, que ajuda en l'anàlisi addicional de les característiques de la màquina elèctrica utilitzant el mètode MMF.

Basant-se en les característiques de circuit obert representades anteriorment, es calcula la corrent de camp If' corresponent a la tensió E'.

A continuació, es dibuixa la corrent de camp If' de manera que avanci 90 graus respecte a la tensió E'. Es suposa que en condicions de curtcircuí, tota l'excitació és contrarestada per la Força Magnetomotriu (MMF) de la reacció de l'armadura. Aquesta suposició és fonamental en l'anàlisi, ja que ajuda a entendre la interacció entre el camp i l'armadura en condicions extremes elèctriques.

Fent referència a les característiques de curtcircuí (SSC) presentades anteriorment, es determina la corrent de camp If2 necessària per portar la corrent nominal en condicions de curtcircuí. Aquesta corrent de camp específica és la que s'ha de compensar la caiguda de reactància síncrona Ia Xa.

Posteriorment, la corrent de camp If2 es dibuixa en una direcció exactament oposada a la fase de la corrent de l'armadura Ia. Aquesta representació gràfica és crucial, ja que visualitza els efectes magnètics oposats entre el camp i l'armadura durant un esdeveniment de curtcircuí.

Càlcul de la Corrent de Camp Resultant

Primer, es calcula la suma fasorial de les corrents de camp If' i If2. Aquest valor combinat resulta en la corrent de camp resultant If. Aquest If és la corrent de camp que seria responsable de generar la tensió E0 quan l'alternador opera en condicions sense càrrega.

Determinació de la FEM de Circuit Obert

La força electromotriu de circuit obert E0, que correspon a la corrent de camp If, es pot obtenir a partir de les característiques de circuit obert de l'alternador. Aquestes característiques proporcionen una relació entre la corrent de camp i la fem generada quan l'alternador no té càrrega connectada.

Càlcul de la Regulació de l'Alternador

La regulació de tensió de l'alternador es pot determinar utilitzant la relació presentada a continuació. Aquest valor de regulació és un paràmetre crucial, ja que indica com l'alternador manté la seva tensió de sortida sota condicions de càrrega variables.

Això és tot sobre el mètode MMF de regulació de tensió.