Metodo MMF di Regolazione della Tensione

Il Metodo MMF, noto anche come Metodo Ampere - Turno, opera su un principio diverso rispetto al metodo dell'impedenza sincrona. Mentre il metodo dell'impedenza sincrona si basa sul sostituire l'effetto della reazione dell'armatura con una reattanza immaginaria, il Metodo MMF si concentra sulla Forza Magnetomotrice. In particolare, nel Metodo MMF, l'effetto della reattanza di dispersione dell'armatura viene sostituito da una forza magnetomotrice aggiuntiva equivalente. Questo permette di combinare questa forza magnetomotrice equivalente con la reale forza magnetomotrice della reazione dell'armatura, facilitando un approccio differente per analizzare il comportamento della macchina elettrica.

Per calcolare la regolazione di tensione utilizzando il Metodo MMF, sono essenziali le seguenti informazioni:

• La resistenza dell'avvolgimento del statore per fase.

• Le caratteristiche a circuito aperto misurate alla velocità sincrona.

• Le caratteristiche a cortocircuito.

Passaggi per tracciare il diagramma fasore del Metodo MMF

Il diagramma fasore corrispondente a un fattore di potenza sfasato è presentato come segue:

Selezione del fasore di riferimento:

La tensione terminale dell'armatura per fase, indicata con V, viene scelta come fasore di riferimento ed è rappresentata lungo la linea OA. Questo serve come base per costruire il diagramma fasore, fornendo un punto di riferimento fisso per gli altri fasori.

Tracciamento del fasore della corrente dell'armatura:

Per l'angolo di sfasamento ϕ per cui è necessario calcolare la regolazione di tensione, il fasore della corrente dell'armatura Ia viene tracciato in modo che sia sfasato rispetto al fasore di tensione. Questo riflette accuratamente la relazione di fase tra corrente e tensione in un sistema elettrico con fattore di potenza sfasato.

Aggiunta del fasore del calo di tensione dovuto alla resistenza dell'armatura:

Viene quindi tracciato il fasore del calo di tensione dovuto alla resistenza dell'armatura Ia Ra. Poiché il calo di tensione attraverso un resistore è in fase con la corrente che lo attraversa, Ia Ra viene tracciato in fase con Ia lungo la linea AC. Dopo aver collegato i punti O e C, la linea OC rappresenta la forza elettromotrice E'. Questa E' è una quantità intermedia nella costruzione del diagramma fasore, che aiuta nell'analisi ulteriore delle caratteristiche della macchina elettrica utilizzando il Metodo MMF.

In base alle caratteristiche a circuito aperto illustrate sopra, viene calcolata la corrente del campo If' corrispondente alla tensione E'.

Successivamente, la corrente del campo If' viene tracciata in modo che preceda la tensione E' di 90 gradi. Si assume che, durante una condizione di cortocircuito, l'intera eccitazione venga contrastata dalla forza magnetomotrice (MMF) della reazione dell'armatura. Questa assunzione è fondamentale nell'analisi, poiché aiuta a comprendere l'interazione tra il campo e l'armatura in condizioni elettriche estreme.

Con riferimento alle caratteristiche a cortocircuito (SSC) presentate sopra, viene determinata la corrente del campo If2 necessaria per alimentare la corrente nominale in condizioni di cortocircuito. Questa specifica corrente del campo è ciò che serve per bilanciare il calo di reattanza sincrona Ia Xa.

Successivamente, la corrente del campo If2 viene tracciata in una direzione esattamente opposta alla fase della corrente dell'armatura Ia. Questa rappresentazione grafica è cruciale poiché visualizza gli effetti magnetici opposti tra il campo e l'armatura durante un evento di cortocircuito.

Calcolo della Corrente del Campo Risultante

Prima, calcola la somma fasoriale delle correnti del campo If' e If2. Questo valore combinato dà luogo alla corrente del campo risultante If. Questo If è la corrente del campo responsabile della generazione della tensione E0 quando l'alternatore opera in condizioni a vuoto.

Determinazione della FEM a Circuito Aperto

La forza elettromotrice a circuito aperto E0, che corrisponde alla corrente del campo If, può essere ottenuta dalle caratteristiche a circuito aperto dell'alternatore. Queste caratteristiche forniscono una relazione tra la corrente del campo e l'emf generata quando l'alternatore non ha alcun carico collegato.

Calcolo della Regolazione dell'Alternatore

La regolazione di tensione dell'alternatore può quindi essere determinata utilizzando la relazione presentata di seguito. Questo valore di regolazione è un parametro cruciale poiché indica quanto bene l'alternatore mantiene la sua tensione di uscita in condizioni di carico variabili.

Questo è tutto riguardo al metodo MMF di regolazione di tensione.