واکنش آرماتور در ژنراتورهای متناوب

تعریف واکنش آرماتور

واکنش آرماتور در ژنراتور جایگزین به تأثیر میدان مغناطیسی آرماتور بر میدان مغناطیسی اصلی ژنراتور یا ژنراتور همزمان تعریف می‌شود.

 تعامل میدان مغناطیسی

وقتی آرماتور جریان دارد، میدان مغناطیسی آن با میدان اصلی تعامل می‌کند و این موجب تحریف (مغناطیس‌کننده متقاطع) یا کاهش (دموگناطیس‌کننده) فلوکس میدان اصلی می‌شود.

تأثیر عامل قدرت

در عامل قدرت واحد، زاویه بین جریان آرماتور I و القای الکترومتوسط E صفر است. این بدان معناست که جریان آرماتور و القای الکترومتوسط در یک فاز هستند. اما ما نظریاً می‌دانیم که القای الکترومتوسط در آرماتور به دلیل تغییر فلوکس میدان اصلی که با رساننده آرماتور پیوند دارد، ایجاد می‌شود.

چون میدان با DC تحریک می‌شود، فلوکس میدان اصلی نسبت به مغناطیس‌های میدان ثابت است، اما نسبت به آرماتور متناوب خواهد بود چون حرکت نسبی بین میدان و آرماتور در ژنراتور وجود دارد. اگر فلوکس میدان اصلی ژنراتور نسبت به آرماتور به صورت زیر نمایش داده شود

پس القای الکترومتوسط E در آرماتور متناسب با dφf/dt است.

بنابراین، از این دو معادله (1) و (2) واضح است که زاویه بین φf و القای الکترومتوسط E ۹۰ درجه خواهد بود.

حالا، فلوکس آرماتور φa متناسب با جریان آرماتور I است. بنابراین، فلوکس آرماتور φa در یک فاز با جریان آرماتور I است.

دوباره در عامل قدرت واحد I و E در یک فاز هستند. بنابراین، در عامل قدرت واحد، φa در یک فاز با E است. بنابراین در این شرایط، فلوکس آرماتور در یک فاز با القای الکترومتوسط E و فلوکس میدان در یک فاز متعامد با E است. بنابراین، فلوکس آرماتور φa در یک فاز متعامد با فلوکس میدان اصلی φf است.

چون این دو فلوکس بر هم عمود هستند، واکنش آرماتور ژنراتور در عامل قدرت واحد صرفاً تحریف‌کننده یا مغناطیس‌کننده متقاطع است.

چون فلوکس آرماتور فلوکس میدان اصلی را عموداً می‌راند، توزیع فلوکس میدان اصلی تحت یک سطح قطب یکنواخت نمی‌ماند. چگالی فلوکس تحت طرف پشتی قطب کمی افزایش می‌یابد در حالی که تحت طرف جلویی قطب کاهش می‌یابد.

بارهای پیشرو و پسرو

در شرایط عامل قدرت پیشرو، جریان آرماتور "I" القای الکترومتوسط E را با زاویه ۹۰ درجه پیش می‌آید. دوباره، نشان دادیم که فلوکس میدان φf القای الکترومتوسط E را با ۹۰ درجه پیش می‌آید.

دوباره، فلوکس آرماتور φa متناسب با جریان آرماتور I است. بنابراین، φa در یک فاز با I است. بنابراین، فلوکس آرماتور φa نیز E را با ۹۰ درجه پیش می‌آید چون I، E را با ۹۰ درجه پیش می‌آید.

چون در این مورد هر دو فلوکس آرماتور و فلوکس میدان القای الکترومتوسط E را با ۹۰ درجه پیش می‌آورند، می‌توان گفت که فلوکس میدان و فلوکس آرماتور در یک جهت هستند. بنابراین، فلوکس نهایی صرفاً مجموع حسابی فلوکس میدان و فلوکس آرماتور است. بنابراین، در نهایت می‌توان گفت که واکنش آرماتور ژنراتور به دلیل عامل قدرت کاملاً پیشرو نوع مغناطیس‌کننده است.

اثر عامل قدرت واحد

• فلوکس واکنش آرماتور در اندازه ثابت است و با سرعت همزمان می‌چرخد.

• واکنش آرماتور وقتی ژنراتور باری را در عامل قدرت واحد تأمین می‌کند، مغناطیس‌کننده متقاطع است.

• وقتی ژنراتور باری را در عامل قدرت پیشرو تأمین می‌کند، واکنش آرماتور بخشی دموگناطیس‌کننده و بخشی مغناطیس‌کننده متقاطع است.

• وقتی ژنراتور باری را در عامل قدرت پیشرو تأمین می‌کند، واکنش آرماتور بخشی مغناطیس‌کننده و بخشی مغناطیس‌کننده متقاطع است.

• فلوکس آرماتور مستقل از فلوکس میدان اصلی عمل می‌کند.