Reakcija armature u alternatorima

Definicija reakcije armature

Reakcija armature u alternatoru definiše se kao efekat magnetnog polja armature na glavno magnetno polje alternatora ili sinhronog generatora.

 Interakcija magnetnih polja

Kada armatura nosi struju, njen magnetni tok interaguje sa glavnim poljem, što dovodi do ili deformacije (prekrsne magnetizacije) ili smanjenja (demagnetizacije) glavnog fluxa polja.

Uticaj faktora snage

Pri jediničnom faktoru snage, ugao između struje armature I i indukovane emf E, je nula. To znači da su struja armature i indukovana emf u istoj fazi. Ali znamo teorijski da je emf indukovana u armaturi posledica promene glavnog fluxa polja, povezanog sa vodnicima armature.

Pošto je polje pobuđeno po DC, glavni flux polja je konstantan u odnosu na magnetske polja, ali bi bio alternativni u odnosu na armaturu, jer postoji relativni pokret između polja i armature u alternatoru. Ako se glavni flux polja alternatora u odnosu na armaturu može predstaviti kao

Tada je indukovana emf E preko armature proporcionalna dφf/dt.

Stoga, iz ovih gornjih jednačina (1) i (2) jasno je da će ugao između φf i indukovane emf E biti 90^o.

Sada, flux armature φa je proporcionalan struji armature I. Stoga, flux armature φa je u fazi sa strujom armature I.

Opet, pri jediničnom električnom faktoru snage I i E su u istoj fazi. Dakle, pri jediničnom faktoru snage, φa je u fazi sa E. Stoga, u ovom stanju, flux armature je u fazi sa indukovanom emf E, a flux polja je u kvadraturi sa E. Stoga, flux armature φa je u kvadraturi sa glavnim fluxom polja φf.

Pošto su ova dva fluxa okomita jedno na drugo, reakcija armature alternatora pri jediničnom faktoru snage je čisto deformatska ili prekršna tipa.

Pošto flux armature gura glavni flux polja okomito, raspodela glavnog fluxa pod pole face ne ostaje uniformno raspoređena. Gustomerna pod završnjim vrhovima polova se povećava, dok se pod vodećim vrhovima polova smanjuje.

Lagani i vodeći opterećenja

U uslovima vodećeg faktora snage, struja armature “I” vodi indukovanoj emf E za ugao 90o. Ponovo, pokazali smo da flux polja φf vodi indukovanoj emf E za 90o.

Ponovo, flux armature φa je proporcionalan struji armature I. Stoga, φa je u fazi sa I. Stoga, flux armature φa takođe vodi E za 90o, jer I vodi E za 90o.

Pošto u ovom slučaju i flux armature i flux polja vode indukovanu emf E za 90o, može se reći da su flux polja i flux armature u istom smeru. Stoga, rezultujući flux je samo aritmetička suma fluxa polja i fluxa armature. Stoga, na kraju, može se reći da je reakcija armature alternatora zbog čistog vodećeg električnog faktora snage magnetizirajućeg tipa.

Efekti jediničnog faktora snage

• Flux reakcije armature je konstantan po intenzitetu i rotira na sinkronoj brzini.

• Reakcija armature je prekršna kada generator isporučuje opterećenje pri jediničnom faktoru snage.

• Kada generator isporučuje opterećenje pri vodećem faktoru snage, reakcija armature je delimično demagnetizirajuća i delimično prekršna.

• Kada generator isporučuje opterećenje pri vodećem faktoru snage, reakcija armature je delimično magnetizirajuća i delimično prekršna.

• Flux armature deluje nezavisno od glavnog fluxa polja.