आर्मेचर रिएक्शन इन अल्टरनेटर्स
आर्मेचर प्रतिक्रिया की परिभाषा
एक विकल्पक में आर्मेचर प्रतिक्रिया को आर्मेचर के चुंबकीय क्षेत्र के मुख्य चुंबकीय क्षेत्र पर प्रभाव के रूप में परिभाषित किया जाता है।
चुंबकीय क्षेत्र का प्रतिक्रिया
जब आर्मेचर में धारा प्रवाहित होती है, तो इसका चुंबकीय क्षेत्र मुख्य क्षेत्र से अंतःक्रिया करता है, जिससे मुख्य क्षेत्र फ्लक्स का या तो विकृति (पार्श्व-चुंबकीकरण) या कमी (डी-चुंबकीकरण) होता है।
पावर फैक्टर का प्रभाव
इकाई पावर फैक्टर पर, आर्मेचर धारा I और प्रेरित विद्युत बल E के बीच कोण शून्य होता है। इसका मतलब यह है कि आर्मेचर धारा और प्रेरित विद्युत बल एक ही फेज में होते हैं। लेकिन हम सैद्धांतिक रूप से जानते हैं कि आर्मेचर में प्रेरित विद्युत बल बदलते मुख्य चुंबकीय फ्लक्स के कारण होता है, जो आर्मेचर चालक के साथ जुड़ा होता है।
चूंकि क्षेत्र DC द्वारा उत्तेजित होता है, इसलिए मुख्य चुंबकीय फ्लक्स क्षेत्र चुंबकों के संबंध में स्थिर होता है, लेकिन आर्मेचर के संबंध में यह विकल्पक में क्षेत्र और आर्मेचर के बीच एक सापेक्ष गति के कारण विकल्पित होता है। यदि आर्मेचर के संबंध में विकल्पक का मुख्य चुंबकीय फ्लक्स निम्न प्रकार दर्शाया जा सकता है
तो आर्मेचर पर प्रेरित विद्युत बल E, dφf/dt के समानुपाती होगा।
इस प्रकार, ऊपर दिए गए समीकरणों (1) और (2) से स्पष्ट है कि, φf और प्रेरित विद्युत बल E के बीच कोण 90o होगा।
अब, आर्मेचर फ्लक्स φa आर्मेचर धारा I के समानुपाती है। इसलिए, आर्मेचर फ्लक्स φa आर्मेचर धारा I के साथ एक ही फेज में होता है।
फिर से इकाई विद्युत शक्ति गुणांक पर I और E एक ही फेज में होते हैं। इसलिए, इकाई पावर फैक्टर पर, φa E के साथ फेज में होता है। इस स्थिति में, आर्मेचर फ्लक्स E के साथ फेज में होता है और क्षेत्र फ्लक्स E के साथ चतुर्थांश में होता है। इसलिए, आर्मेचर फ्लक्स φa मुख्य क्षेत्र फ्लक्स φf के साथ चतुर्थांश में होता है।
चूंकि ये दो फ्लक्स एक-दूसरे के लंबवत हैं, इसलिए इकाई पावर फैक्टर पर विकल्पक की आर्मेचर प्रतिक्रिया शुद्ध विकृति या पार्श्व-चुंबकीकरण प्रकार की होती है।
चूंकि आर्मेचर फ्लक्स मुख्य क्षेत्र फ्लक्स को लंबवत धकेलता है, इसलिए एक पोल फेस के नीचे मुख्य क्षेत्र फ्लक्स का वितरण समान रूप से वितरित नहीं रहता है। ट्रेलिंग पोल टिप के नीचे फ्लक्स घनत्व कुछ बढ़ जाता है, जबकि लीडिंग पोल टिप के नीचे यह घट जाता है।
लगने वाले और आगे वाले लोड
लीडिंग पावर फैक्टर स्थिति पर, आर्मेचर धारा "I" प्रेरित विद्युत बल E से 90o आगे होती है। फिर से, हमने दिखाया है कि क्षेत्र फ्लक्स φf प्रेरित विद्युत बल E से 90o आगे होता है।
फिर, आर्मेचर फ्लक्स φa आर्मेचर धारा I के समानुपाती है। इसलिए, φa I के साथ फेज में होता है। इसलिए, आर्मेचर फ्लक्स φa भी E से 90o आगे होता है, क्योंकि I E से 90o आगे होती है।
चूंकि इस मामले में आर्मेचर फ्लक्स और क्षेत्र फ्लक्स दोनों प्रेरित विद्युत बल E से 90o आगे होते हैं, इसलिए कहा जा सकता है कि क्षेत्र फ्लक्स और आर्मेचर फ्लक्स एक ही दिशा में हैं। इसलिए, अंतिम फलस्वरूप में, यह कहा जा सकता है कि शुद्ध लीडिंग विद्युत शक्ति गुणांक के कारण विकल्पक की आर्मेचर प्रतिक्रिया चुंबकीकरण प्रकार की होती है।
इकाई पावर फैक्टर का प्रभाव
आर्मेचर प्रतिक्रिया फ्लक्स की तीव्रता स्थिर होती है और संक्रमण गति पर घूमती है।
जब जनरेटर इकाई पावर फैक्टर पर लोड आपूर्ति करता है, तो आर्मेचर प्रतिक्रिया पार्श्व-चुंबकीकरण प्रकार की होती है।
जब जनरेटर लीडिंग पावर फैक्टर पर लोड आपूर्ति करता है, तो आर्मेचर प्रतिक्रिया आंशिक रूप से डी-चुंबकीकरण और आंशिक रूप से पार्श्व-चुंबकीकरण प्रकार की होती है।
जब जनरेटर लीडिंग पावर फैक्टर पर लोड आपूर्ति करता है, तो आर्मेचर प्रतिक्रिया आंशिक रूप से चुंबकीकरण और आंशिक रूप से पार्श्व-चुंबकीकरण प्रकार की होती है।
आर्मेचर फ्लक्स मुख्य क्षेत्र फ्लक्स से स्वतंत्र रूप से कार्य करता है।
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