同期リアクタンスと同期インピーダンス

同期リアクタンスとインピーダンスの原理

同期リアクタンス（Xₛ）は、アーマチャチュアー回路における電圧効果を表すための虚数リアクタンスであり、実際のアーマチャチュアリークリアクタンスとアーマチャチュアー反応によるエアギャップ磁束の変動から生じます。同様に、同期インピーダンス（Zₛ）は、アーマチャチュア抵抗、リークリアクタンス、およびアーマチャチュアー反応によるエアギャップ磁束の変化からの電圧効果を考慮する架空のインピーダンスです。

実際に生成される電圧は、フィールド励磁のみによって誘起されるアーマチャチュアー反応がない場合の励磁電圧（Eₑₓₑc）と、アーマチャチュアー反応の影響を反映するアーマチャチュアー反応電圧（Eₐₚ）の2つの成分で構成されます。これらの電圧は組み合わさって、アーマチャチュアー反応が生成電圧に与える影響を定量化し、次のように表現されます：E_a = E_exc + E_AR.

アーマチャチュアー電流による磁束の変化により誘起される回路内の電圧は、インダクティブリアクタンス効果です。したがって、アーマチャチュアー反応電圧（Eₐₚ）は、次の式で表されるインダクティブリアクタンス電圧に相当します：

インダクティブリアクタンス（Xₐₚ）は、アーマチャチュアー回路内で電圧を生成する架空のリアクタンスです。その結果、アーマチャチュアー反応電圧は、内部生成電圧に直列接続されたコイルとしてモデル化することができます。

アーマチャチュアー反応効果に加えて、スタータ巻線には自己インダクタンスと抵抗があります。以下のようにします：

• La = スタータ巻線の自己インダクタンス

• Xa = スタータ巻線の自己インダクティブリアクタンス

• Ra = アーマチャチュアー・スタータ抵抗

端子電圧 $V$ は次の式で表されます：

ここで：

• Ra Ia = アーマチャチュアー抵抗電圧降下

• Xa Ia = アーマチャチュアーリークリアクタンス電圧降下

• XAR Ia = アーマチャチュアー反応電圧

アーマチャチュアー反応とリーク磁束効果は、機器内でのインダクティブリアクタンスとして現れます。これらは単一の等価リアクタンスとして結合し、これが機器の同期リアクタンスXSと呼ばれます。

式（7）のインピーダンスZSは同期インピーダンスであり、XSは同期リアクタンスを示します。