رد فعل الأرماتور في المولدات الكهربائية
تعريف تفاعل الذراع
يُعرَف تفاعل الذراع في المولد الكهربائي بأنه تأثير المجال المغناطيسي للذراع على المجال المغناطيسي الرئيسي للمولد أو المولد المتزامن.
تفاعل المجال المغناطيسي
عندما يحمل الذراع التيار، فإن مجاله المغناطيسي يتفاعل مع المجال الرئيسي، مما يتسبب إما في تشويه (مغناطيسية متقاطعة) أو تقليل (إلغاء المغناطيسية) لموجة المجال الرئيسي.
تأثير عامل القوة
عند عامل القوة الوحدوي، يكون الزاوية بين تيار الذراع I والجهد الفعال المحدث E، صفر. وهذا يعني أن تيار الذراع والجهد الفعال المحدث في نفس الطور. ولكن نعلم من الناحية النظرية أن الجهد الفعال المحدث في الذراع ناتج عن تغير موجة المجال الرئيسي المرتبطة بموصل الذراع.
بما أن المجال يتم تحفيظه بالتيار المستمر، تكون موجة المجال الرئيسي ثابتة بالنسبة لمغناطيس المجال، ولكنها ستكون متذبذبة بالنسبة للذراع بسبب وجود حركة نسبية بين المجال والذراع في المولد. إذا تم تمثيل موجة المجال الرئيسي للمولد بالنسبة للذراع كـ
فإن الجهد الفعال المحدث E عبر الذراع سيكون متناسبًا مع dφf/dt.
وبالتالي، من هذه المعادلات أعلاه (1) و (2) من الواضح أن الزاوية بين φf والجهد الفعال المحدث E ستكون 90o.
الآن، موجة الذراع φa متناسبة مع تيار الذراع I. لذا، فإن موجة الذراع φa في نفس الطور مع تيار الذراع I.
ومجددًا عند عامل القوة الوحدوي، يكون I وE في نفس الطور. لذا، عند عامل القوة الوحدوي، يكون φa في طور E. لذا في هذا الوضع، تكون موجة الذراع في طور الجهد الفعال المحدث E وموجة المجال في ربع دورة مع E. وبالتالي، تكون موجة الذراع φa في ربع دورة مع موجة المجال الرئيسية φf.
نظرًا لأن هذين الموجتين عموديتان على بعضهما البعض، فإن تفاعل الذراع للمولد عند عامل القوة الوحدوي هو نوع خالص من التشوه أو المغناطيسية المتقاطعة.
بما أن موجة الذراع تدفع موجة المجال الرئيسية بشكل عمودي، فإن توزيع موجة المجال الرئيسية تحت وجه القطب لا يبقى موزعًا بشكل متساوٍ. تزيد كثافة المجال تحت أطراف القطب الخلفية قليلاً بينما تنخفض تحت الأطراف الأمامية.
الأحمال المتأخرة والمقدمة
عند حالة عامل القوة المقدم، يسبق تيار الذراع "I" الجهد الفعال المحدث E بزاوية 90o. مرة أخرى، أظهرنا فقط أن موجة المجال φf تسبق الجهد الفعال المحدث E بـ 90o.
ومجددًا، موجة الذراع φa متناسبة مع تيار الذراع I. لذا، فإن φa في طور I. لذا، فإن موجة الذراع φa أيضًا تسبق E بـ 90o لأن I يسبق E بـ 90o.
نظرًا لحالة كلاً من موجة الذراع وموجة المجال التي تسبق الجهد الفعال المحدث E بـ 90o، يمكن القول إن موجة المجال وموجة الذراع في نفس الاتجاه. لذا، فإن الموجة الناتجة هي مجموع حسابي لموجة المجال وموجة الذراع. وبالتالي، يمكن القول في النهاية أن تفاعل الذراع للمولد بسبب عامل القوة المقدم الخالص هو نوع المغناطيسية.
تأثير عامل القوة الوحدوي
تكون موجة تفاعل الذراع ثابتة في المقدار وتتدوير بسرعة متزامنة.
يكون تفاعل الذراع مغناطيسية متقاطعة عندما يوفر المولد الحمل بعامل قوة وحدوي.
عندما يوفر المولد الحمل بعامل قوة مقدم، يكون تفاعل الذراع جزئيًا إلغاء المغناطيسية وجزئيًا مغناطيسية متقاطعة.
عندما يوفر المولد الحمل بعامل قوة مقدم، يكون تفاعل الذراع جزئيًا مغناطيسية وجزئيًا مغناطيسية متقاطعة.
تعمل موجة الذراع بشكل مستقل عن موجة المجال الرئيسية.
