Synchronní reaktance a synchronní impedančnost

Princip synchronní reaktance a impedancí

Synchronní reaktance (Xₛ) je imaginární reaktance používaná k reprezentaci napěťových efektů v obvodě statoru, které vznikají jak z skutečné reaktance úniku statoru, tak z variací toku v vzduchovém meziprostoru způsobených reakcí statoru. Podobně je synchronní impedance (Zₛ) fiktivní impedancí, která berou v úvahu napěťové efekty od odpodu statoru, reaktance úniku a změn toku v vzduchovém meziprostoru způsobených reakcí statoru.

Skutečné vygenerované napětí se skládá ze dvou komponent: excitovaného napětí (Eₑₓₑc), které by bylo vyvoláno jen polem excitačního systému bez reakce statoru, a napětí reakce statoru (Eₐₚ), které odráží dopad reakce statoru. Tyto napětí jsou kombinovány pro kvantifikaci dopadu reakce statoru na vygenerované napětí, což lze vyjádřit jako:E_a = E_exc + E_AR.

Napětí vyvolané v obvodu z důvodu změn toku způsobených proudem statoru je efekt induktivní reaktance. Tedy napětí reakce statoru (Eₐₚ) je ekvivalentní napětí induktivní reaktance, které lze vyjádřit následující rovnicí:

Induktivní reaktance (Xₐₚ) je fiktivní reaktance, která generuje napětí v obvodu statoru. V důsledku toho lze napětí reakce statoru modelovat jako cívku spojenou sériově s interně generovaným napětím.

Kromě efektů reakce statoru má vinutí statoru i vlastní indukci a odpod. Nechť:

• La = vlastní indukce vinutí statoru

• Xa = vlastní induktivní reaktance vinutí statoru

• Ra = odpod statoru

Koncové napětí $V$ lze vyjádřit následující rovnicí:

Kde:

• Ra Ia = klesání napětí na odpodu statoru

• Xa Ia = klesání napětí na reaktanci úniku statoru

• XAR Ia = napětí reakce statoru

Efekty reakce statoru a úniku toku se projevují jako induktivní reaktance v stroji. Tyto se spojují do jedné ekvivalentní reaktance známé jako synchronní reaktance stroje XS.

Impedance ZS v rovnici (7) je synchronní impedance, kde XS označuje synchronní reaktance.