תגובה של הסטטור במכונות חילוף
הגדרת תגובה של המסתובב
המשתבב באלטרנטור מוגדר כהשפעת השדה המגנטי של המסתובב על השדה המגנטי העיקרי של האלטרנטור או הגנרטור הסינכרוני.
תאוריית אינטראקציה מגנטית
כאשר המסתובב נושא זרם, שדהו המגנטי מתערבך עם השדה העיקרי, וגורם להעתקה (מגנטיזציה צולבת) או לקטנה (דימגנטיזציה) של שדה השטף העיקרי.
השפעת פקטור הכוח
בפקטור כוח שליחות, הזווית בין זרם המסתובב I לבין ה-EMF המושרה E היא אפס. כלומר, הזרם וה-EMF הם באותה פאזה. אך אנחנו יודעים באופן תיאורטי שה-EMF המושרה במסתובב הוא בשל שינוי בשדה השטף העיקרי הקשורה במוליכי המסתובב.
כשהשדה מופעל על ידי DC, השדה השטף העיקרי קבוע ביחס למגנטים השדה, אבל הוא יהיה מתחלף ביחס למסתובב מכיוון שיש תנועה יחסית בין השדה והמסתובב באלטרנטור. אם השדה השטף העיקרי של האלטרנטור ביחס למסתובב יכול להיות מיוצג כ-
אז ה-EMF המושרה E על פני המסתובב הוא פרופורציונלי ל-dφf/dt.
לכן, מהמשוואות הללו (1) ו-(2) ברור שהזווית בין φf ל-EMF המושרה E תהיה 90o.
עכשיו, השדה השטף של המסתובב φa הוא פרופורציונלי לזרם המסתובב I. לכן, השדה השטף של המסתובב φa הוא באותה פאזה עם זרם המסתובב I.
שוב, בפקטור כוח שליחות I ו-E הם באותה פאזה. אז, בפקטור כוח שליחות, φa הוא באותה פאזה עם E. לכן, בתנאי זה, השדה השטף של המסתובב הוא באותה פאזה עם ה-EMF המושרה E והשדה השטף העיקרי הוא ברבע הפאזה עם E. לכן, השדה השטף של המסתובב φa הוא ברבע הפאזה עם השדה השטף העיקרי φf.
מכיוון שהשדות השטף הללו מאונכים אחד לשני, התגובה של המסתובב באלטרנטור בפקטור כוח שליחות היא טהורה מעוותת או מגנטיזציה צולבת.
כשהשדה השטף של המסתובב דוחף את השדה השטף העיקרי מאונך, התפלגות השדה השטף העיקרי מתחת לפנים הפולרית אינה נשארת אחידה. הצפיפות של השדה השטף מתחת לטיפת הפולר המאוחרת מתחילה לעלות קצת בעוד שהיא יורדת מתחת לטיפת הפולר המוקדם.
עומס מאחר ואילוץ מקדים
בתנאי פקטור כוח מקדים, הזרם של המסתובב "I" מוביל את ה-EMF המושרה E בזווית של 90o. שוב, הראינו רק שהשדה השטף φf מוביל את ה-EMF המושרה E ב-90o.
שוב, השדה השטף של המסתובב φa הוא פרופורציונלי לזרם המסתובב I. לכן, φa הוא באותה פאזה עם I. לכן, השדה השטף של המסתובב φa גם מוביל את E, ב-90o כי I מוביל את E ב-90o.
מכיוון שבמקרה זה שני השדות השטף מובילים את ה-EMF המושרה E ב-90o, ניתן לומר שהשדות השטף והשדות השטף של המסתובב הם באותו כיוון. לכן, השדה השטף הנוצר הוא פשוט סכום אריתמטי של השדה השטף והשדה השטף של המסתובב. לכן, בסופו של דבר, ניתן לומר שהתגובה של המסתובב עקב פקטור כוח מקדים טהור היא סוג מגנטיזציה.
השפעת פקטור כוח שליחות
השדה השטף של התגובה של המסתובב הוא קבוע בערכו ומסתובב במהירות סינכרונית.
התגובה של המסתובב היא מגנטיזציה צולבת כאשר הגנרטור מספק עומס בפקטור כוח שליחות.
כאשר הגנרטור מספק עומס בפקטור כוח מקדים, התגובה של המסתובב היא חלקית דימגנטיזציה וחלקית מגנטיזציה צולבת.
כאשר הגנרטור מספק עומס בפקטור כוח מקדים, התגובה של המסתובב היא חלקית מגנטיזציה וחלקית מגנטיזציה צולבת.
השדה השטף של המסתובב פועל באופן עצמאי מהשדה השטף העיקרי.
