Kaedah Impedans Sineron
Kaedah Impedans Serentak, juga dikenali sebagai Kaedah EMF, menggantikan kesan tindak balas armatur dengan reaktans maya yang setara. Untuk mengira peraturan voltan menggunakan kaedah ini, data berikut diperlukan: rintangan armatur setiap fasa, lengkung Ciri Tanpa Sambungan (OCC) yang menunjukkan hubungan antara voltan tanpa sambungan dan arus medan, dan lengkung Ciri Sambungan Pendek (SCC) yang menunjukkan hubungan antara arus sambungan pendek dan arus medan.
Untuk penjana serentak, persamaan berikut diberikan:
Untuk mengira impedans serentak Zs, pengukuran diambil, dan nilai Ea (EMF teraruh armatur) diturunkan. Menggunakan Ea dan V (voltan terminal), peraturan voltan kemudiannya dihitung.
Pengukuran Impedans Serentak
Impedans serentak ditentukan melalui tiga ujian utama:
Ujian Rintangan DC
Dalam ujian ini, alternator diandaikan bersambung bintang dengan gulungan medan DC-nya dalam keadaan sambungan terbuka, seperti yang ditunjukkan dalam rajah litar di bawah:
Ujian Rintangan DC
Rintangan DC antara setiap pasangan terminal diukur menggunakan kaedah ammeter-voltmeter atau jambatan Wheatstone. Purata tiga nilai rintangan yang diukur Rt dihitung, dan rintangan DC setiap fasa RDC diturunkan dengan membahagikan Rt dengan 2. Dengan mempertimbangkan kesan kulit, yang meningkatkan rintangan AC yang berkesan, rintangan AC setiap fasa RAC diperoleh dengan mendarab RDC dengan faktor 1.20–1.75 (nilai biasa: 1.25), bergantung pada saiz mesin.
Ujian Tanpa Sambungan
Untuk menentukan impedans serentak melalui ujian tanpa sambungan, alternator beroperasi pada kelajuan serentak yang ditetapkan dengan terminal beban terbuka (beban diputuskan) dan arus medan awalnya ditetapkan kepada sifar. Rajah litar yang berkaitan ditunjukkan di bawah:
Ujian Tanpa Sambungan (Terus)
Setelah menetapkan arus medan kepada sifar, ia dikenaikan secara bertingkat sambil mengukur voltan terminal Et pada setiap kenaikan. Arus eksitasi biasanya dinaikkan sehingga voltan terminal mencapai 125% daripada nilai yang ditetapkan. Grafik diplot antara voltan fasa tanpa sambungan Ep = Et/sqrt 3 dan arus medan If, menghasilkan lengkung Ciri Tanpa Sambungan (O.C.C). Lengkung ini mencerminkan bentuk lengkung magnetisasi standard, dengan kawasan linear diperpanjang untuk membentuk garis jurang udara.
O.C.C dan garis jurang udara digambarkan dalam rajah di bawah:
Ujian Sambungan Pendek
Dalam ujian sambungan pendek, terminal armatur disambung pendek melalui tiga ammeter, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah:
Ujian Sambungan Pendek (Terus)
Sebelum memulakan alternator, arus medan dikurangkan kepada sifar, dan setiap ammeter ditetapkan kepada julat yang melebihi arus penuh beban yang ditetapkan. Alternator dioperasikan pada kelajuan serentak, dengan arus medan dikenaikan secara bertingkat—seperti dalam ujian tanpa sambungan—sambil mengukur arus armatur pada setiap kenaikan. Arus medan diatur sehingga arus armatur mencapai 150% daripada nilai yang ditetapkan.
Untuk setiap tingkat, arus medan If dan purata tiga pembacaan ammeter (arus armatur Ia) direkod. Grafik yang memplot Ia terhadap If menghasilkan Ciri Sambungan Pendek (S.C.C), yang biasanya membentuk garis lurus, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Pengiraan Impedans Serentak
Untuk mengira impedans serentak Zs, pertama-tama tumpangkan Ciri Tanpa Sambungan (OCC) dan Ciri Sambungan Pendek (SCC) pada grafik yang sama. Kemudian, tentukan arus sambungan pendek ISC yang sepadan dengan voltan alternator yang ditetapkan setiap fasa Erated. Impedans serentak kemudian diturunkan sebagai nisbah voltan tanpa sambungan EOC (pada arus medan yang menghasilkan Erated kepada arus sambungan pendek yang sepadan ISC, dinyatakan sebagai s = EOC / ISC.
Grafik ditunjukkan di bawah:
Dari rajah di atas, pertimbangkan arus medan If = OA, yang menghasilkan voltan alternator yang ditetapkan setiap fasa. Berhubungan dengan arus medan ini, voltan tanpa sambungan diwakili oleh AB.
Anggapan Kaedah Impedans Serentak
Kaedah impedans serentak menganggap bahawa impedans serentak (ditentukan dari nisbah voltan tanpa sambungan kepada arus sambungan pendek melalui lengkung OCC dan SCC) tetap konstan apabila ciri-ciri ini linear. Ia juga menganggap bahawa fluks di bawah keadaan ujian sepadan dengan fluks di bawah beban, walaupun ini memperkenalkan ralat kerana arus armatur yang tersambung pendek tertinggal voltan sekitar 90°, menyebabkan tindak balas armatur yang demagnetisasi. Kesan tindak balas armatur dimodelkan sebagai jatuh voltan yang berkadar dengan arus armatur, digabungkan dengan jatuh voltan reaktans, dengan rintangan magnetik dianggap konstan (sah bagi rotor silinder kerana jurang udara seragam). Pada eksitasi rendah, adalah konstan (impedans linear/tidak terkena saturasi), tetapi saturasi mengurangkan di luar kawasan linear OCC (impedans terkena saturasi). Kaedah ini menghasilkan peraturan voltan yang lebih tinggi daripada beban sebenar, menjadikannya kaedah pesimistik.
