Synchronreaktanz und Synchronwiderstand
Prinzipien der synchrone Reaktanz und Impedanz
Die synchrone Reaktanz (Xₛ) ist eine imaginäre Reaktanz, die zur Darstellung von Spannungseffekten im Armaturkreis verwendet wird, die sowohl aus der tatsächlichen Armaturleakagereaktanz als auch aus den Luftspaltflussänderungen aufgrund der Armaturreaktion resultieren. Ähnlich ist die synchrone Impedanz (Zₛ) eine fiktive Impedanz, die Spannungseffekte durch die Armaturwiderstand, die Leakagereaktanz und die Luftspaltflussänderungen aufgrund der Armaturreaktion berücksichtigt.
Die tatsächlich erzeugte Spannung besteht aus zwei Komponenten: der Erregerspannung (Eₑₓₑc), die allein durch das Felderregung ohne Armaturreaktion induziert würde, und der Armaturreaktionspannung (Eₐₚ), die den Einfluss der Armaturreaktion widerspiegelt. Diese Spannungen werden kombiniert, um den Effekt der Armaturreaktion auf die erzeugte Spannung zu quantifizieren, was durch folgende Gleichung ausgedrückt wird:Ea = Eexc + EAR.
Die im Kreis durch Flussänderungen aufgrund des Armaturstroms induzierte Spannung ist ein induktiver Reaktanzeffekt. Daher ist die Armaturreaktionspannung (Eₐₚ) äquivalent zu einer induktiven Reaktanzspannung, die durch folgende Gleichung ausgedrückt wird:
Die induktive Reaktanz (Xₐₚ) ist eine fiktive Reaktanz, die eine Spannung im Armaturkreis erzeugt. Folglich kann die Armaturreaktionspannung als eine in Serie mit der intern erzeugten Spannung verbundene Spule modelliert werden.
Neben den Effekten der Armaturreaktion zeigt die Statorwicklung Selbstinduktion und Widerstand. Sei:
Die Anschlussspannung wird durch folgende Gleichung ausgedrückt:
Wobei:
Sowohl die Armaturreaktion als auch die Effekte des Leckages flusses manifestieren sich als induktive Reaktanzen in der Maschine. Diese kombinieren sich zu einer einzigen äquivalenten Reaktanz, bekannt als die synchrone Reaktanz XS der Maschine.
Die Impedanz ZS in Gleichung (7) ist die synchrone Impedanz, wobei XS die synchrone Reaktanz bezeichnet.
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