Метод MMF регулирования напряжения

Метод ММФ, также известный как метод ампер-витков, основан на принципе, отличном от метода синхронного импеданса. В то время как метод синхронного импеданса полагается на замену влияния реакции якоря мнимым реактивным сопротивлением, метод ММФ сосредоточен на магнитодвижущей силе. В частности, в методе ММФ влияние реактивного сопротивления рассеяния якоря заменяется эквивалентной дополнительной магнитодвижущей силой реакции якоря. Это позволяет объединить эту эквивалентную МДС с фактической МДС реакции якоря, что облегчает другой подход к анализу поведения электрической машины.

Для расчета регулирования напряжения с использованием метода ММФ необходимы следующие данные:

• Сопротивление обмотки статора на фазу.

• Характеристики холостого хода, измеренные на синхронной скорости.

• Короткозамкнутые характеристики.

Шаги построения векторной диаграммы метода ММФ

Векторная диаграмма для коэффициента мощности, отстающего от фазы, представлена следующим образом:

Выбор опорного вектора:

Напряжение на зажимах якоря на фазу, обозначенное как V, выбирается в качестве опорного вектора и изображается вдоль линии OA. Это служит основой для построения векторной диаграммы, предоставляя фиксированную точку отсчета для других векторов.

Построение вектора тока якоря:

Для угла коэффициента мощности, отстающего от фазы, ϕ, для которого необходимо рассчитать регулирование напряжения, вектор тока якоря Ia рисуется так, чтобы он отставал от вектора напряжения. Это точно отражает фазовые отношения между током и напряжением в системе с отстающим коэффициентом мощности.

Добавление вектора падения напряжения на сопротивлении якоря:

Затем рисуется вектор падения напряжения на сопротивлении якоря Ia Ra. Поскольку падение напряжения на резисторе находится в фазе с текущим через него, Ia Ra рисуется в фазе с Ia вдоль линии AC. После соединения точек O и C, линия OC представляет собой электродвижущую силу E'. Этот E' является промежуточным значением в построении векторной диаграммы, который помогает в дальнейшем анализе характеристик электрической машины с использованием метода ММФ.

На основе представленных выше характеристик холостого хода вычисляется ток возбуждения If', соответствующий напряжению E'.

Затем ток возбуждения If' рисуется так, чтобы он опережал напряжение E' на 90 градусов. Предполагается, что при коротком замыкании вся энергия возбуждения компенсируется магнитодвижущей силой (МДС) реакции якоря. Это предположение является фундаментальным в анализе, поскольку оно помогает понять взаимодействие между полем и якорем при экстремальных электрических условиях.

С учетом представленных выше характеристик короткого замыкания (КЗ) определяется ток возбуждения If2, необходимый для подачи номинального тока при коротком замыкании. Этот конкретный ток возбуждения необходим для компенсации падения напряжения на синхронном реактивном сопротивлении Ia Xa.

Затем ток возбуждения If2 рисуется в направлении, противоположном фазе тока якоря Ia. Эта графическая интерпретация важна, поскольку она визуально демонстрирует противоположные магнитные эффекты между полем и якорем во время короткого замыкания.

Расчет результирующего тока возбуждения

Сначала вычисляется векторная сумма токов возбуждения If' и If2. Этот комбинированный результат дает результирующий ток возбуждения If. Этот If является током возбуждения, ответственным за генерацию напряжения E0, когда альтернатор работает без нагрузки.

Определение ЭДС холостого хода

Электродвижущая сила холостого хода E0, соответствующая току возбуждения If, может быть получена из характеристик холостого хода альтернатора. Эти характеристики показывают связь между током возбуждения и генерируемой ЭДС, когда альтернатор не имеет подключенной нагрузки.

Расчет регулирования альтернатора

Регулирование напряжения альтернатора затем можно определить, используя приведенное ниже отношение. Это значение регулирования является ключевым параметром, так как оно указывает, насколько хорошо альтернатор поддерживает выходное напряжение при изменении нагрузки.

Вот и все о методе ММФ регулирования напряжения.