Sincrona Impedancmetodo
La metodo de sinkrona impedanco, ankaŭ konata kiel la EMF-metodo, anstataŭigas la efikon de armatura reago per ekvivalenta imaginara reaktanco. Por kalkuli la reguladon de voltago per tiu metodo, oni bezonas la jenan daton: la rezistanco de la armaturo por ĉiu fazo, la kurbo de malfermit-cirkvita karakteristiko (OCC) montranta la rilaton inter malfermit-cirkvita voltago kaj eksitila koranta, kaj la kurbo de fermit-cirkvita karakteristiko (SCC) montranta la rilaton inter fermit-cirkvita koranto kaj eksitila koranta.
Por sinkrona generilo, la subajn ekvaciojn donas:
Por kalkuli la sinkronan impedancon Zs, oni faras mezurojn, kaj derivas la valoron de Ea (EMF induktita en la armaturo). Uzante Ea kaj V (termina voltago), oni tiam komputas la reguladon de voltago.
Mezurado de Sinkrona Impedanco
Sinkrona impedanco estas determinata per tri primaraj testoj:
Testo de DC-rezisto
En tiu testo, la alternatoro estas supozita esti stelo-ligita kun sia DC-eksitila bobeno malfermit-cirkvita, kiel montrite en la cirkva diagramo sube:
Testo de DC-rezisto
La DC-rezisto inter ĉiu paro de terminaloj estas mezurata uzante aŭ la ammetro-voltmetroan metodon aŭ ponton de Wheatstone. La meznombro de tri mezuritaj rezistantvaloroj Rt estas kalkulata, kaj la per-faza DC-rezisto RDC estas derivita dividad Rt per 2. Konsiderante la efekton de la ŝtel-effekto, kiu pligrandigas la efektivan AC-reziston, la per-faza AC-rezisto RAC obtenas multiplikante RDC per faktoro de 1.20–1.75 (tipa valoro: 1.25), depende de la grandeco de la maŝino.
Testo de Malfermit-Cirkvito
Por determini la sinkronan impedancon per la testo de malfermit-cirkvito, la alternatoro funkcias je norma sinkrona rapido kun lasterminaloj malfermitaj (lasteroj diskonektitaj) kaj eksitila koranta inicialigita al nul. La respektiva cirkva diagramo estas montrita sube:
Testo de Malfermit-Cirkvito (Daŭrigita)
Post inicialigo de la eksitila koranta al nul, ĝi graduale pligrandigas en paŝoj dum mezurado de la terminala voltago Et je ĉiu pligrandigo. La eksitila koranta kutime pligrandigas ĝis la terminala voltago atingas 125% de la norma valoro. Grafikaĵo estas trakitaj inter la malfermit-cirkvita fazvoltago Ep = Et/sqrt 3 kaj la eksitila koranta If, produktante la kurbon de malfermit-cirkvita karakteristiko (O.C.C). Tiu kurbo reflektas la formon de norma magnetiza kurbo, kun sia lineara regiono etendita por formi aer-gapan linion.
La O.C.C kaj aer-gapa linio estas montritaj en la figuro sube:
Testo de Fermit-Cirkvito
En la testo de fermit-cirkvito, la armaturterminaloj estas fermit-cirkvitaj tra tri ammetroj, kiel montrite en la figuro sube:
Testo de Fermit-Cirkvito (Daŭrigita)
Antaŭ la startado de la alternatoro, la eksitila koranta reduktas al nul, kaj ĉiu ammetro estas agordita al gamo super la norma plena lastera koranto. La alternatoro funkcias je sinkrona rapido, kun la eksitila koranta graduale pligrandigata — simile al la testo de malfermit-cirkvito — dum mezurado de la armatura koranto je ĉiu pligrandigo. La eksitila koranta agordas ĝis la armatura koranto atingas 150% de la norma valoro.
Je ĉiu paŝo, la eksitila koranta If kaj la meznombro de tri ammetrollegaroj (armatura koranto Ia) estas registritaj. Grafikaĵo trakita Ia kontraŭ If produktas la kurbon de fermit-cirkvita karakteristiko (S.C.C), kiu kutime formas rekta linio, kiel montrite en la figuro sube.
Kalkulado de Sinkrona Impedanco
Por kalkuli la sinkronan impedancon Zs, unue supermetu la kurbon de malfermit-cirkvita karakteristiko (OCC) kaj la kurbon de fermit-cirkvita karakteristiko (SCC) sur la sama grafikaĵo. Sekve, determinu la fermit-cirkvitkoranton ISC korespondantan al la norma alternatorvoltago por ĉiu fazo Erated. La sinkrona impedanco tiam deriviĝas kiel la rilato de la malfermit-cirkvita voltago EOC (je la eksitila koranta kiuj produkta Erated al la korespondanta fermit-cirkvitkoranto ISC, esprimata kiel s = EOC / ISC.
La grafikaĵo estas montrita sube:
El la supre montrita figuro, konsideru la eksitilan koranton If = OA, kiu produktas la norman alternatorvoltagon por ĉiu fazo. Korespondante al tiu eksitila koranta, la malfermit-cirkvita voltago estas prezentita per AB.
Supozoj de la Metodo de Sinkrona Impedanco
La metodo de sinkrona impedanco supozas ke la sinkrona impedanco (determinita el la rilato de malfermit-cirkvita voltago al fermit-cirkvitkoranto per OCC kaj SCC kurboj) restas konstanta kiam tiuj karakteristikoj estas linearaj. Ĝi plu supozas ke la fluo sub testaj kondiĉoj kongruas kun tiu sub lastero, kvankam tio enkondukas eraron ĉar fermit-cirkvita armaturkoranto malantaŭas la voltagon proksimume je ~90°, kaŭzante ĉefe demagnetigan armaturan reagon. Efektoj de armatura reago modeligatas kiel voltpezo proporcia al armaturkoranto, kombinita kun reaktanca voltpezo, kun magneta rezistemo supozita konstanta (valida por cilindraj rotoroj pro uniformaj aer-gapoj). Je malaltaj eksitiloj, estas konstanta (lineara/nesaturita impedanco), sed saturaĵo reduktas post la lineara regiono de OCC (saturita impedanco). Tiu metodo produktas pli altan reguladon de voltago ol aktuala lastero, gajnante la terminon pesimista metodo.
