同期発電機のEMF方程式

同期発電機と誘導起電力方程式の導出

同期速度で動作する発電機は同期発電機と呼ばれ、機械力を電気エネルギーに変換してグリッドに統合します。同期発電機の誘導起電力方程式の導出は以下の通りです。

記号:

• P = 極数

• ϕ = 極ごとの磁束 (ウェーバー)

• N = 回転速度 (回転数/分, r.p.m)

• f = 周波数 (ヘルツ)

• Z_ph = フェーズあたりの直列接続された導体数

• T_ph = フェーズあたりの直列接続された巻線数

• Kc = コイルスパン係数

• K_d = 配置係数

導出: 1回転中に各導体が切断する磁束は Pϕ ウェーバーです。1回転を完了する時間は 60/N 秒です。各導体に誘導される平均起電力は以下の式で与えられます：

フェーズあたりの平均起電力は以下の式で与えられます：

平均起電力方程式の仮定

平均起電力方程式の導出は以下の仮定に基づいています：

• コイルはフルピッチ構成を示す。

• すべての導体は単一のスタータースロット内に集中している。

フェーズあたりの誘導起電力の実効値は以下のように表されます：Eph = 平均値×形状係数 従って、

起電力方程式と巻線係数

上記の方程式（1）は同期発電機の起電力方程式を表しています。

コイルスパン係数 (Kc)

コイルスパン係数は短ピッチコイルと同一のフルピッチコイルでの誘導起電力の比として定義されます。

配置係数 (Kd)

配置係数は複数のスロットにわたる分散巻線群と単一スロットに巻かれた集中巻線群での誘導起電力の比として定義されます。