Sinchroniese Impedansiemetode
Die Synchroniese Impedansie Metode, ook bekend as die EMF Metode, vervang die impak van armatuurreaksie met 'n ekwivalente denkbeeldige reaksie. Om spantingsregulering met hierdie metode te bereken, word die volgende data vereis: armatuurweerstand per fase, die Oop-sirkel Karakteristiek (OCC) kromme wat die verhouding tussen oop-sirkelspanning en veldstroom illustreer, en die Kortsluit Karakteristiek (SCC) kromme wat die verhouding tussen kortsluitstroom en veldstroom wys.
Vir 'n synchroniese generator is die volgende vergelykings gegee:
Om die synchroniese impedansie Zs te bereken, word meetwaardes geneem, en die waarde van Ea (armatuur-geïnduseerde EMF) afgelei. Deur gebruik te maak van Ea en V (terminals spanning), word dan spantingsregulering bereken.
Meet van Synchroniese Impedansie
Synchroniese impedansie word deurgevoer deur drie primêre toetse:
DC Weerstand Toets
In hierdie toets word daar aanvaar dat die alternator ster-verskeiden is met sy DC veldwinding oopgesluit, soos in die skema hieronder getoon:
DC Weerstand Toets
Die DC weerstand tussen elke paar terminals word gemeet deur gebruik te maak van die ammeter-voltmeter metode of Wheatstone se brug. Die gemiddelde van drie gemete weerstandswaardes Rt word bereken, en die per-fase DC weerstand RDC word afgelei deur Rt deur 2 te deel. Met inagneming van die vel-effek, wat die effektiewe AC weerstand verhoog, word die per-fase AC weerstand RAC verkry deur RDC met 'n faktor van 1.20–1.75 (tipiese waarde: 1.25) te vermenigvuldig, afhangende van die masjien grootte.
Oop-sirkel Toets
Om die synchroniese impedansie deur middel van die oop-sirkel toets te bepaal, werk die alternator by die gestelde snyssnelheid met belterminals oop (bel ontkoppel) en veldstroom aanvanklik ingestel op nul. Die ooreenkomstige skema word hieronder getoon:
Oop-sirkel Toets (Voortsetting)
Na die instelling van die veldstroom op nul, word dit stapsgewys verhoog terwyl die terminalspanning Et by elke verhoging gemeet word. Die opwondingsstroom word tipies verhoog tot die terminalspanning 125% van die gestelde waarde bereik. 'n Grafiek word geteken tussen die oop-sirkel fase-spanning Ep = Et/sqrt 3 en die veldstroom If, wat die Oop-sirkel Karakteristiek (O.C.C) kromme oplewer. Hierdie kromme weerspieël die vorm van 'n standaard magneetisering kromme, met sy lineêre gebied uitgebrei om 'n luggapse lyn te vorm.
Die O.C.C en luggapse lyn word in die figuur hieronder getoon:
Kortsluit Toets
In die kortsluit toets word die armatuurterminals deur drie ammeters gesluit, soos in die figuur hieronder getoon:
Kortsluit Toets (Voortsetting)
Vóór die begin van die alternator, word die veldstroom verminder na nul, en elke ammeter ingestel op 'n bereik wat die gestelde volle-belstroom oorskry. Die alternator word by snyssnelheid bedryf, met die veldstroom stapsgewys verhoog – soos in die oop-sirkel toets – terwyl die armatuurstroom by elke verhoging gemeet word. Die veldstroom word aangepas tot die armatuurstroom 150% van die gestelde waarde bereik.
Vir elke stap word die veldstroom If en die gemiddelde van drie ammeterleesinge (armatuurstroom Ia) opgeneem. 'n Grafiek wat Ia teen If plot, lewer die Kortsluit Karakteristiek (S.C.C), wat tipies 'n reguit lyn vorm, soos in die figuur hieronder getoon.
Berekening van Synchroniese Impedansie
Om die synchroniese impedansie Zs te bereken, word eers die Oop-sirkel Karakteristiek (OCC) en Kortsluit Karakteristiek (SCC) op dieselfde grafiek oorgeplaas. Vervolgens word die kortsluitstroom ISC wat ooreenstem met die gestelde alternatorspanning per fase Erated bepaal. Die synchroniese impedansie word dan afgelei as die verhouding van die oop-sirkelspanning EOC (by die veldstroom wat Erated gee) tot die ooreenstemmende kortsluitstroom ISC, uitgedruk as s = EOC / ISC.
Die grafiek word hieronder getoon:
Uit die bo-figuur, word die veldstroom If = OA oorweeg, wat die gestelde alternatorspanning per fase produseer. Teenoor hierdie veldstroom word die oop-sirkelspanning deur AB voorgestel.
Aanname van die Synchroniese Impedansie Metode
Die synchroniese impedansie metode aanvaar dat die synchroniese impedansie (bepaal deur die verhouding van oop-sirkelspanning tot kortsluitstroom via OCC en SCC krommes) konstant bly wanneer hierdie karakteristieke lineêr is. Dit aanvaar verder dat die flux onder toetsomstandighede ooreenstem met dié onder bel, hoewel dit foute inlei omdat die kortgeslote armatuurstroom die spanning met ~90° agterloop, wat hoofsaaklik demagnetiseerende armatuurreaksie veroorsaak. Armatuurreaksie-effekte word gemodelleer as 'n spanningdaling proporsioneel aan armatuurstroom, gekombineer met reaksiespanningsdaling, met magneetweerstand as konstant (geldig vir silindriese rotors weens uniforme luggapse). By lae opwondings is konstant (lineêr/ongesatureerde impedansie), maar saturasie verlaag buite die lineêre gebied van die OCC (gesatureerde impedansie). Hierdie metode lewer hoër spantingsregulering as werklike bel, waardoor dit die term pessimistiese metode verdien.
