Armaturreaktion i alternatorer
Definition av Armaturreaktion
Armaturreaktion i en alternator definieras som effekten av armaturens magnetfält på den huvudsakliga magnetfältet i alternatorn eller synkrona generatorn.
Interaktion mellan Magnetfält
När armaturen bär ström interagerar dess magnetfält med det huvudsakliga fältet, vilket leder till antingen förvrängning (tvärmagnetisering) eller minskning (demagnetisering) av det huvudsakliga fältets flöde.
Påverkan av Effektfaktor
Vid enhetlig effektfaktor är vinkeln mellan armaturström I och framkallad spänning E noll. Det betyder att armaturström och framkallad spänning är i samma fas. Men vi vet teoretiskt att den framkallade spänningen i armaturen beror på det föränderliga huvudsakliga fältflödet, som är kopplat till armaturens ledare.
Eftersom fältet är anslaget med DC är det huvudsakliga fältflödet konstant i förhållande till fältdynorna, men det skulle vara alternerande i förhållande till armaturen eftersom det finns en relativ rörelse mellan fält och armatur i alternatorn. Om det huvudsakliga fältflödet i alternatorn i förhållande till armaturen kan representeras som
Då är den framkallade spänningen E över armaturen proportionell mot, dφf/dt.
Härav, från dessa ovanstående ekvationer (1) och (2) är det klart att vinkeln mellan, φf och den framkallade spänningen E kommer att vara 90o.
Nu är armaturflödet φa proportionellt mot armaturström I. Därför är armaturflödet φa i fas med armaturström I.
Igen vid enhetlig elektrisk effektfaktor är I och E i samma fas. Så, vid enhetlig effektfaktor, är φa i fas med E. Så under detta tillstånd är armaturflödet i fas med den framkallade spänningen E och fältflödet är i kvadratur med E. Därför är armaturflödet φa i kvadratur med det huvudsakliga fältflödet φf.
Eftersom dessa två flöden är vinkelräta mot varandra, är armaturreaktionen i alternatorn vid enhetlig effektfaktor ren förvrängande eller tvärmagnetiserande typ.
Eftersom armaturflödet skjuter det huvudsakliga fältflödet vinkelrätt, blir distributionen av det huvudsakliga fältflödet under en pol yta inte likformigt fördelat. Flödestätheten under de eftergående polspetsarna ökar något medan under de föregående polspetsarna minskar den.
Fördröjande och Föregående Last
Vid föregående effektfaktortillstånd leder armaturström "I" den framkallade spänningen E med en vinkel 90o. Återigen har vi visat just, att fältflödet φf leder den framkallade spänningen E med 90o.
Återigen är armaturflödet φa proportionellt mot armaturström I. Därför är φa i fas med I. Därför leder armaturflödet φa också E, med 90o eftersom I leder E med 90o.
Eftersom i detta fall både armaturflödet och fältflödet leder den framkallade spänningen E med 90o, kan det sägas att fältflödet och armaturflödet är i samma riktning. Därför är det resulterande flödet enkelt aritmetisk summa av fältflödet och armaturflödet. Därför kan det slutligen sägas att armaturreaktionen i alternatorn på grund av en ren föregående elektrisk effektfaktor är magnetiserande typ.
Effekt av Enhetslig Effektfaktor
Armaturreaktionsflödet är konstant i magnitud och roterar vid synkron hastighet.
Armaturreaktionen är tvärmagnetiserande när generatorn levererar en last vid enhetlig effektfaktor.
När generatorn levererar en last vid föregående effektfaktor är armaturreaktionen delvis demagnetiserande och delvis tvärmagnetiserande.
När generatorn levererar en last vid föregående effektfaktor är armaturreaktionen delvis magnetiserande och delvis tvärmagnetiserande.
Armaturflödet verkar oberoende av det huvudsakliga fältflödet.
