Alternatorlardaki Armatur Tepkisi

Yüklü Reaksiyon Tanımı

Alternatördeki yüklü reaksiyon, alternatörün veya senkron jeneratörün ana manyetik alanına yükün manyetik alanı tarafından oluşturulan etki olarak tanımlanır.

 Manyetik Alan Etkileşimi

Yük akım taşıdığı zaman, yükün manyetik alanı ana alanda ya çarpıtmaya (çapraz manyetize) ya da azaltmaya (manyetize olmamaya) neden olur.

Güç Faktörü Etkisi

Birim güç faktöründe, yük akımı I ile indüklenmiş emf E arasındaki açı sıfırdır. Bu, yük akımının ve indüklenmiş emfin aynı fazda olduğunu gösterir. Ancak teorik olarak, yükte indüklenen emfin, yük ile bağlantılı olan ana manyetik akı değişimi sonucu oluştuğunu biliyoruz.

Alan DC ile uyarıldığında, ana manyetik akı alandaki manyetlere göre sabit olmasına rağmen, alternatörde manyetlerle yük arasında bir göreceli hareket olduğundan dolayı yük açısından bakıldığında değişken olur. Eğer alternatörün yük açısından bakıldığında ana manyetik akısı şu şekilde temsil edilebilirse

O zaman, yük üzerinden indüklenen emf E, dφf/dt ile orantılıdır.

Bu yüzden, yukarıdaki denklemler (1) ve (2)'den φf ile indüklenmiş emf E arasındaki açının 90° olduğu açıkça görülür.

Şimdi, yük akımının I ile orantılı olması sebebiyle, yük akımı φa ile yük akımı I aynı fazdadır.

Tekrar, birim elektriksel güç faktöründe I ve E aynı fazdadır. Yani, birim güç faktöründe, φa, E ile fazdadır. Bu durumda, yük akımı, indüklenmiş emf E ile fazda ve alan akısı E ile çaprazdadır. Bu yüzden, yük akımı φa, ana manyetik akı φf ile çaprazdadır.

Bu iki akışın birbirine dik olması sebebiyle, alternatörün birim güç faktöründeki yük reaksiyonu tamamen çarpıttırıcı veya çapraz manyetize türüdür.

Yük akımının ana manyetik akıyı dik olarak itmesi, bir manyet altında ana manyetik akının dağılımının düzgün olmadığını gösterir. Geri kalan manyet uçları altında akı yoğunluğu biraz artarken, önde kalan manyet uçları altında azalır.

Geri Kalan ve Önde Olan Yükler

Önde güç faktörü koşulunda, yük akımı "I" indüklenmiş emf E'yi 90° ilerideyken, daha önce gösterdiğimiz gibi, alan akısı φf, indüklenmiş emf E'yi 90° ilerideyken bulunur.

Yük akımı φa, yük akımı I ile orantılı olduğundan, φa, I ile fazdadır. Bu yüzden, φa da I'nin E'yi 90° ileride olduğu gibi E'yi 90° ilerideyken bulunur.

Bu durumda, hem yük akımı hem de alan akısı, indüklenmiş emf E'yi 90° ilerideyken bulunur. Bu nedenle, alan akışı ve yük akışı aynı yöndedir. Sonuç olarak, toplam akış, alan akışı ve yük akışının aritmetik toplamıdır. Bu yüzden, son olarak, birim güç faktörüne sahip bir alternatörün yük reaksiyonunun manyetize türü olduğu söylenebilir.

Birim Güç Faktörü Etkisi

• Yük reaksiyon akışı büyüklüğü sabit olup eşzamanlı hızda döner.

• Jeneratör birim güç faktörüne sahip bir yük sağladığında yük reaksiyonu çapraz manyetize türüdür.

• Jeneratör önde güç faktörüne sahip bir yük sağladığında yük reaksiyonu kısmen demanyetize edici ve kısmen çapraz manyetize edicidir.

• Jeneratör önde güç faktörüne sahip bir yük sağladığında yük reaksiyonu kısmen manyetize edici ve kısmen çapraz manyetize edicidir.

• Yük akışı, ana manyetik akıdan bağımsız olarak çalışır.