Metoda MMF pro regulaci napětí

Metoda MMF, také známá jako metoda ampér-toků, funguje na principu odlišném od metody synchronní impedance. Zatímco metoda synchronní impedance vychází z nahrazení dopadu reakce statoru imaginární reaktancí, metoda MMF se zaměřuje na magnetickou sílu pohonnou (MMF). Konkrétně v metodě MMF je dopad indukční reaktance statoru nahrazen ekvivalentním dodatečným MMF reakce statoru. To umožňuje kombinovat toto ekvivalentní MMF s skutečným MMF reakce statoru, což poskytuje jiný přístup k analýze chování elektrického stroje.

Pro výpočet regulace napětí pomocí metody MMF jsou nezbytné následující informace:

• Odpornost vinutí statoru na fázi.

• Charakteristiky otevřeného obvodu změřené při synchronní rychlosti.

• Charakteristiky krátkého spojení.

Kroky pro kreslení fázorového diagramu metody MMF

Fázorový diagram odpovídající činiteli napěťového faktoru s odkazem je prezentován následovně:

Výběr referenčního fázoru:

Napětí na terminálech statoru na fázi, označené jako V, je zvoleno jako referenční fázor a je reprezentováno podél čáry OA. Toto slouží jako základ pro konstrukci fázorového diagramu, poskytující pevný bod reference pro ostatní fázory.

Kreslení fázoru proudů statoru:

Pro úhel činitele napěťového faktoru ϕ, pro který je třeba vypočítat regulaci napětí, je fázor proudů statoru Ia nakreslen tak, aby byl pozadu za fázorem napětí. To přesně odráží fázový vztah mezi proudem a napětím v elektrickém systému s odkazem.

Přidání fázoru padajícího napětí odpornosti statoru:

Následně je nakreslen fázor padajícího napětí odpornosti statoru Ia Ra. Protože padající napětí na odpornosti je ve fázi s proudem procházejícím tímto odporem, Ia Ra je nakreslen ve fázi s Ia podél čáry AC. Po propojení bodů O a C, čára OC reprezentuje elektromotorickou sílu E'. Toto E' je mezivýsledek v konstrukci fázorového diagramu, který pomáhá dále analyzovat charakteristiky elektrického stroje pomocí metody MMF.

Na základě charakteristik otevřeného obvodu uvedených výše se vypočítá proud pole If' odpovídající napětí E'.

Dále je proud pole If' nakreslen tak, aby vedl napětí E' o 90 stupňů. Předpokládá se, že během stavu krátkého spojení je celá exkitační energie vyrovnána magnetickou silou pohonnou (MMF) reakce statoru. Tento předpoklad je zásadní pro analýzu, protože pomáhá pochopit interakci mezi polem a statoře v extrémních elektrických podmínkách.

S ohledem na charakteristiky krátkého spojení (SSC) uvedené výše se určí proud pole If2 potřebný k pohonu nominálního proudu za podmínek krátkého spojení. Tento specifický proud pole je to, co je potřeba k vyrovnání padajícího synchronní reaktance Ia Xa.

Následně je proud pole If2 zakreslen ve směru, který je přesně opačný fázi proudu statoru Ia. Tato grafická reprezentace je klíčová, protože vizuálně zobrazuje opačné magnetické efekty mezi polem a statoru během události krátkého spojení.

Výpočet výsledného proudu pole

Nejprve se vypočítá fázorový součet proudů pole If' a If2. Tato kombinovaná hodnota vede k výslednému proudu pole If. Tento If je proud pole, který by byl odpovědný za generování napětí E0, když alternátor pracuje bez zátěže.

Určení EMF otevřeného obvodu

Elektromotorická síla E0 otevřeného obvodu, která odpovídá proudu pole If, může být získána z charakteristik otevřeného obvodu alternátoru. Tyto charakteristiky poskytují vztah mezi proudem pole a vygenerovaným emf, když alternátor pracuje bez zátěže.

Výpočet regulace alternátoru

Regulace napětí alternátoru lze pak určit pomocí níže uvedeného vztahu. Tato hodnota regulace je klíčový parametr, protože ukazuje, jak dobře alternátor udržuje své výstupní napětí za různých zátěžových podmínek.

Toto je vše o metodě MMF pro regulaci napětí.