Methodus Impedentiae Synchronous

Edwiin

Campus: Commutator electricitatis

China

Methodus Synchrona Impedentiae, etiam Methodus EMF appellata, effectum reactionis armaturae substituit per reactantiam imaginariam equivalentem. Ad regulamentum tensionis per hanc methodum calculandum, requiritur sequens data: resistentia armaturae per phasim, curva Caracteristica Aperta Circuitu (OCC) ostendens relationem inter tensionem aperti circuitus et currentem agitatoris, et curva Caracteristica Clausa Circuitu (SCC) demonstrans relationem inter currentem clausi circuitus et currentem agitatoris.

Pro generatore synchro adsequuntur aequationes subiectae:

Ad impedentiam synchronam $Zs$ calculandam, mensurae capiuntur, et valor $Ea$ (EMF armaturae inducta) derivatur. Usu $Ea$ et $V$ (tensio terminalis), regulamentum tensionis deinde computatur.

Mensura Impedentiae Synchronae

Impedentia synchro determinatur per tres testes primarios:

Test Resistentiae DC
Test Aperti Circuitu
Test Clausi Circuitu

Test Resistentiae DC

In hoc teste, alternator stellato connectitur cum eius bobina agitatoria DC aperto circuitu, ut in diagrammate circuitui infra depicto:

Test Resistentiae DC

Resistentia DC inter singula pares terminorum metitur per methodum amperometri-voltmetri vel pontem Wheatstone. Media trium valorum resistentiarum $Rt$ computatur, et resistentia DC per phasim $R DC$ derivatur dividendo $R t$ per 2. Considerando effectum cutaneum, qui resistentiam AC effecivam auget, resistentia AC per phasim $R AC$ obtinetur multiplicando $R DC$ per factorem 1.20–1.75 (valor typicus: 1.25), secundum magnitudinem machinae.

Test Aperti Circuitu

Ad impedentiam synchronam per testem aperti circuitus determinandam, alternator operatur ad celeritate synchro nominata cum terminis oneris apertis (oneribus disiunctis) et initio currente agitatorio ad nullum. Diagramma circuitui correspondens ostenditur infra:

Test Aperti Circuitu (Continuatio)

Post initium currentis agitatorii ad nullum, gradatim incrementatur in passibus dum tensio terminalis $E t$ ad singulum incrementum metitur. Currentem agitationis solito augit usque ad tensionem terminalis attingere 125% valoris nominati. Graphus inter tensionem phase aperti circuitus $Ep = E_{t/} sqrt 3$ et currentem agitatoris $I f$ depingitur, exhibens curvam Caracteristicam Aperti Circuitu (O.C.C). Haec curva speciem curvae magnetizationis standard refert, cuius regio linearis extensa est ad formam lineae hiatus aeris.

O.C.C et linea hiatus aeris ostenduntur in figura infra:

Test Clausi Circuitu

In test clausi circuitus, termini armaturae breviuntur per tres amperometros, ut in figura infra ostenditur:

Test Clausi Circuitu (Continuatio)

Antequam alternator incipiat, currentis agitatorii reducitur ad nullum, et unusquisque amperometrorum ad range excedente currentem pleni oneris nominati ponitur. Alternator operatur ad celeritate synchro, cum currente agitatorio incremento gradatim – similiter ut in test aperti circuitus – dum currentem armaturae ad singulum incrementum metitur. Currentem agitatorii regulatur usque ad currentem armaturae attingere 150% valoris nominati.

Ad singulum incrementum, currentis agitatorii $If$ et media trium lectionum amperometrorum (currentem armaturae $Ia)$ registratur. Graphus inter $Ia$ et $If$ producit Caracteristicam Clausi Circuitu (S.C.C), quae solito formam lineae rectae exhibet, ut in figura infra ostenditur.

Calculatio Impedentiae Synchronae

Ad impedentiam synchronam $Zs$ calculandam, primum superponuntur Caracteristica Aperta Circuitu (OCC) et Caracteristica Clausa Circuitu (SCC) in eodem grapho. Deinde, determinatur currentis clausi circuitus $ISC$ correspondentis ad tensionem alternatoris nominatam per phasim $Erated$ . Impedentia synchro tunc derivatur ut ratio tensionis aperti circuitus $EOC$ (ad currentem agitatorii qui producit $Erated$ ad correspondentem currentem clausi circuitus $ISC$ , expressa ut $s = EOC / ISC$ .

Graphus ostenditur infra:

Ex figura supra, consideretur currentis agitatorii $If = OA$ , qui producit tensionem alternatoris nominatam per phasim. Correspondens ad hunc currentem, tensio aperti circuitus repraesentatur per $AB$ .

Assumptiones Methodi Impedentiae Synchronae

Methodus impedentiae synchronae assumit impedentiam synchro $Z_{s}$ (determinata ex ratione tensionis aperti circuitus ad currentem clausi circuitus per OCC et SCC curvas) constare quando harum caracteristicarum sunt lineares. Assumit etiam fluxum sub conditionibus testis congruere fluxui sub onere, licet hoc errorem introducat quia currentis armaturae clausi circuitus retardat tensionem circa 90°, causans principaliter demagnetizantem reactionem armaturae. Effectus reactionis armaturae modelantur ut decrescens tensio proportionalis currenti armaturae, coniuncta cum decrescens tensio reactantia, cum reluctancia magnetica constare (validum pro rotoris cylindricis propter hiatus aeris uniformes). Ad excitationes bassas, $Z_{s}$ constat (impedentia linearis/insaturata), sed saturatio $Z_{s}$ minuit ultra regionem linearem OCC (impedentia saturata). Hac methodo obtinetur regulamentum tensionis maius quam actualem onus, merito appellata methodus pessimistica.