วิธีการความต้านทานซิงโครนัส
วิธีความต้านทานซิงโครนัส หรือที่เรียกว่าวิธี EMF แทนผลกระทบของปฏิกิริยาอาร์เมเจอร์ด้วยความต้านทานเสมือนที่เป็นจินตภาพ เพื่อคำนวณการควบคุมแรงดันโดยใช้วิธีนี้ ข้อมูลต่อไปนี้จำเป็นต้องมี: ความต้านทานอาร์เมเจอร์ต่อเฟส, เส้นโค้งลักษณะวงจรเปิด (OCC) แสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันวงจรเปิดและกระแสสนาม และเส้นโค้งลักษณะวงจรป้อนกลับ (SCC) แสดงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสวงจรป้อนกลับและกระแสสนาม
สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส สมการต่อไปนี้ถูกกำหนดให้:
ในการคำนวณความต้านทานซิงโครนัส Zs จะทำการวัด และค่าของ Ea (แรงดันไฟฟ้า EMF ที่เกิดจากอาร์เมเจอร์) จะถูกคำนวณออกมา แล้วใช้ Ea และ V (แรงดันปลายทาง) ในการคำนวณการควบคุมแรงดัน
การวัดความต้านทานซิงโครนัส
ความต้านทานซิงโครนัสจะถูกกำหนดผ่านการทดสอบหลักสามรายการ:
การทดสอบความต้านทานกระแสตรง
ในการทดสอบนี้ ถือว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อด้วยแบบดาว และวงจรหมุนเวียนกระแสตรงเปิดวงจร ตามแผนภาพวงจรด้านล่าง:
การทดสอบความต้านทานกระแสตรง
ความต้านทานกระแสตรงระหว่างแต่ละคู่ของเทอร์มินัลจะถูกวัดโดยใช้วิธีแอมมิเตอร์-โวลต์มิเตอร์ หรือสะพานวีทสโตน ค่าเฉลี่ยของความต้านทานที่วัดได้ 3 ค่า Rt จะถูกคำนวณ และความต้านทานกระแสตรงต่อเฟส RDC จะถูกคำนวณโดยหาร Rt ด้วย 2 โดยพิจารณาผลของเอฟเฟกต์ผิวหนัง ซึ่งทำให้ความต้านทาน AC มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น ความต้านทาน AC ต่อเฟส RAC จะได้จากการคูณ RDC ด้วยแฟกเตอร์ 1.20–1.75 (ค่าทั่วไป: 1.25) ขึ้นอยู่กับขนาดของเครื่อง
การทดสอบวงจรเปิด
ในการกำหนดความต้านทานซิงโครนัสผ่านการทดสอบวงจรเปิด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำงานที่ความเร็วซิงโครนัสที่กำหนด พร้อมกับเทอร์มินัลโหลดเปิด (โหลดถูกตัดออกจากวงจร) และกระแสสนามเริ่มต้นที่ศูนย์ แผนภาพวงจรที่แสดงด้านล่าง:
การทดสอบวงจรเปิด (ต่อ)
หลังจากตั้งกระแสสนามเป็นศูนย์ จะเพิ่มกระแสสนามในขั้นตอนๆ ขณะวัดแรงดันปลายทาง Et ที่แต่ละขั้นตอน กระแสสนามจะถูกเพิ่มจนกระทั่งแรงดันปลายทางถึง 125% ของค่าที่กำหนด กราฟจะถูกวาดระหว่างแรงดันเฟสวงจรเปิด Ep = Et/sqrt 3 และกระแสสนาม If ให้เส้นโค้งลักษณะวงจรเปิด (O.C.C) ซึ่งมีรูปร่างคล้ายกับเส้นโค้งแม่เหล็กมาตรฐาน ด้วยส่วนตรงขยายเป็นเส้นช่องอากาศ
เส้นโค้ง O.C.C และเส้นช่องอากาศแสดงในแผนภาพด้านล่าง:
การทดสอบวงจรป้อนกลับ
ในการทดสอบวงจรป้อนกลับ เทอร์มินัลอาร์เมเจอร์จะถูกป้อนกลับผ่านแอมมิเตอร์สามตัว ตามแผนภาพด้านล่าง:
การทดสอบวงจรป้อนกลับ (ต่อ)
ก่อนเริ่มเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสสนามจะลดลงเป็นศูนย์ และแต่ละแอมมิเตอร์จะตั้งค่าให้มากกว่ากระแสโหลดเต็มที่ที่กำหนด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำงานที่ความเร็วซิงโครนัสที่กำหนด พร้อมกับเพิ่มกระแสสนามในขั้นตอนๆ เช่นเดียวกับการทดสอบวงจรเปิด ขณะวัดกระแสอาร์เมเจอร์ที่แต่ละขั้นตอน กระแสสนามจะถูกปรับจนกระทั่งกระแสอาร์เมเจอร์ถึง 150% ของค่าที่กำหนด
สำหรับแต่ละขั้นตอน กระแสสนาม If และค่าเฉลี่ยของแอมมิเตอร์สามตัว (กระแสอาร์เมเจอร์ Ia) จะถูกบันทึก กราฟที่วาด Ia ต่อ If จะให้เส้นโค้งลักษณะวงจรป้อนกลับ (S.C.C) ซึ่งมักจะเป็นเส้นตรง ตามแผนภาพด้านล่าง
การคำนวณความต้านทานซิงโครนัส
ในการคำนวณความต้านทานซิงโครนัส Zs ขั้นแรกวางซ้อนเส้นโค้งลักษณะวงจรเปิด (OCC) และเส้นโค้งลักษณะวงจรป้อนกลับ (SCC) บนกราฟเดียวกัน จากนั้น กำหนดกระแสวงจรป้อนกลับ ISC ที่สอดคล้องกับแรงดันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่อเฟสที่กำหนด Erated ความต้านทานซิงโครนัสจะถูกคำนวณเป็นอัตราส่วนระหว่างแรงดันวงจรเปิด EOC (ที่กระแสสนามที่ให้ Erated กับกระแสวงจรป้อนกลับที่สอดคล้อง ISC แสดงเป็น s = EOC / ISC
กราฟแสดงด้านล่าง:
จากแผนภาพด้านบน ให้กระแสสนาม If = OA ซึ่งสร้างแรงดันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่อเฟสที่กำหนด สำหรับกระแสสนามนี้ แรงดันวงจรเปิดจะแสดงโดย AB
สมมติฐานของการวิธีความต้านทานซิงโครนัส
วิธีความต้านทานซิงโครนัสสมมติว่า ความต้านทานซิงโครนัส (ที่คำนวณจากอัตราส่วนระหว่างแรงดันวงจรเปิดกับกระแสวงจรป้อนกลับผ่านเส้นโค้ง OCC และ SCC) คงที่เมื่อลักษณะเหล่านี้เป็นเส้นตรง วิธีนี้ยังสมมติว่าฟลักซ์ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบสอดคล้องกับฟลักซ์ภายใต้โหลด แต่นี่จะทำให้เกิดความผิดพลาดเนื่องจากกระแสอาร์เมเจอร์ที่ป้อนกลับล่าช้ากว่าแรงดันประมาณ 90° ทำให้เกิดปฏิกิริยาอาร์เมเจอร์ที่เป็นการลบแม่เหล็ก ผลของปฏิกิริยาอาร์เมเจอร์ถูกจำลองเป็นแรงดันตกที่สัดส่วนกับกระแสอาร์เมเจอร์ รวมกับแรงดันตกของความต้านทานแม่เหล็ก ด้วยการสมมติว่าความต้านทานแม่เหล็กคงที่ (ถูกต้องสำหรับโรเตอร์ทรงกระบอกเนื่องจากช่องอากาศที่สม่ำเสมอ) ที่การกระตุ้นต่ำ คงที่ (ความต้านทานเชิงเส้น/ไม่ satu) แต่การ satu ลด นอกเหนือจากพื้นที่เชิงเส้นของ OCC (ความต้านทาน satu) วิธีนี้ให้การควบคุมแรงดันสูงกว่าการโหลดจริง ทำให้เรียกว่าวิธี pesimistic method
