Methali ya Impedance Synchronous
Mfumo wa Ucheli mkavu, ambao pia unatafsiriwa kama Mfumo wa EMF, huweka ufanisi wa utaratibu wa armature kwa kutumia reaktansi ya kuvutia. Kupata hesabu ya usimamizi wa umeme kutumia mfumo huu, tunahitaji data zifuatazo: upiwaji wa armature kwa kila fasi, mzunguko wa Carakteristi za Kutofungua (OCC) unaonyesha uhusiano kati ya umeme wa kutofungua na current ya field, na mzunguko wa Carakteristi za Kutofunga (SCC) unaonyesha uhusiano kati ya current ya kutofunga na current ya field.
Kwa jeneratori ya cheli mkavu, ni vyadhkazi vifuatavyo:
Kupata ucheli mkavu Zs, matarajio yanayofanyika, na thamani ya Ea (EMF iliyotengenezwa na armature) inapipewa. Kutumia Ea na V (umeme wa terminal), usimamizi wa umeme hutathmini.
Utaratibu wa Kutathmini Ucheli Mkavu
Ucheli mkavu unatumia mitarajio matatu kuu:
Mitarajio ya DC
Katika mitarajio haya, alterneta inachukuliwa kuwa imeunganishwa kwa nyuzi na mtandao wake wa DC field open-circuited, kama inavyoelezekeana katika diagramu ya circuit ifuatayo:
Mitarajio ya DC
Ukipima upiwaji wa DC kati ya seti yoyote ya terminals kutumia njia ya ammeter-voltmeter au Wheatstone's bridge. Mwingiliano wa tano ya thamani za upiwaji zimepitishwa, na upiwaji wa DC kwa kila fasi RDC unapopata kwa kugawanya Rt na 2. Kutokana na athari ya skin, ambayo huongeza upiwaji AC, upiwaji wa AC kwa kila fasi RAC unapopata kwa kukidhi RDC kwa kiwango cha 1.20–1.75 (thamani ya kawaida: 1.25), kulingana na ukubwa wa mashine.
Mitarajio ya Kutofungua
Kutathmini ucheli mkavu kupitia mitarajio ya kutofungua, alterneta hujifanya kwa kiwango cha cheli mkavu uliyohitajika na terminal za mizigo zimefungwa (mizigo zimeondoka) na current ya field imewekezwa kwa sifuri. Diagramu ya circuit inayoelezwa chini:
Mitarajio ya Kutofungua (Inaendelea)
Baada ya kuweka current ya field kwa sifuri, inazidi kwa hatua huku kuhesabu umeme wa terminal Et kwa kila hatua. Current ya field inaweza kuongezeka hadi umeme wa terminal ufunike 125% ya thamani ilivyotathmini. Grafu inaundwa kati ya umeme wa fasi wa kutofungua Ep = Et/sqrt 3 na current ya field If, kutolea Carakteristi ya Kutofungua (O.C.C) curve. Grafu hii hunakaza maelezo ya magnetization standard, na eneo lake lineare linapongwa ili kutengeneza air gap line.
O.C.C na air gap line zinakuruka katika takwimu chini:
Mitarajio ya Kutofunga
Katika mitarajio ya kutofunga, terminal za armature zimefungwa kwa kutumia ammeters tatu, kama inavyoelezwa katika takwimu chini:
Mitarajio ya Kutofunga (Inaendelea)
Kabla ya kuanza alterneta, current ya field inarudishiwa kwa sifuri, na kila ammeter inawekezwa kwenye range yenye kuwa juu kuliko current kamili ya mizigo. Alterneta hujifanya kwa kiwango cha cheli mkavu, na current ya field inongezeka kwa hatua - sawa na mitarajio ya kutofungua - huku kuhesabu current ya armature kwa kila hatua. Current ya field inaweza kuongezeka hadi current ya armature ufike 150% ya thamani ilivyotathmini.
Kwa kila hatua, current ya field If na wingiliano wa tano ya maonekano ya ammeter (current ya armature Ia) yanazinduliwa. Grafu inaundwa kati ya Ia na If kutolea Carakteristi ya Kutofunga (S.C.C), ambayo mara nyingi hunakaza mstari moja, kama inavyoelezwa katika takwimu chini.
Hesabu za Ucheli Mkavu
Kupata ucheli mkavu Zs, kwanza overlay Carakteristi ya Kutofungua (OCC) na Carakteristi ya Kutofunga (SCC) kwenye grafu moja. Baada ya hayo, tafuta current ya kutofunga ISC inayosambazisha umeme wa rated kwa kila fasi Erated. Ucheli mkavu hutathmini kama uwiano wa umeme wa kutofungua EOC (katika current ya field inayotoa Erated kwa current ya kutofunga ISC, inayoelezwa kama s = EOC / ISC.
Grafu inakuruka chini:
Kutokana na takwimu hii, angalia current ya field If = OA, ambayo hutengeneza umeme wa rated kwa kila fasi. Kulingana na current hii ya field, umeme wa kutofungua unarepresentwa na AB.
Maangalizi ya Mfumo wa Ucheli Mkavu
Mfumo wa ucheli mkavu humaangalia kwamba ucheli mkavu (uliyotathmini kutokana na uwiano wa umeme wa kutofungua na current ya kutofunga kupitia OCC na SCC curves) bado haiingie kwa sababu characteristics hizo ni linear. Huongea pia kwamba flux kwenye mitarajio hayo hufanana na ile kwenye mizigo, ingawa hii huongeza makosa kama current ya armature ya kutofunga inapokosekana na umeme kwa ~90°, kuongeza athari ya kutofunga. Athari za armature reaction zinaelezekeana kama voltage drop inayowezekana kwa current ya armature, pamoja na reactance voltage drop, na magnetic reluctance ikihitajika kuwa constant (inapatikana kwa cylindrical rotors kutokana na uniform air gaps). Katika excitations chache, ni constant (linear/unsaturated impedance), lakini saturation hutegemea katika region ya linear ya OCC (saturated impedance). Mfumo huu hutathmini usimamizi wa umeme wa juu kuliko actual loading, kumpikia jina la pessimistic method.
