동기 발전기의 전자장 방정식

동기 발전기와 전기력 방정식 유도

동기 속도에서 작동하는 발전기는 동기 발전기로 불리며, 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력망에 통합합니다. 동기 발전기의 전기력 방정식 유도는 다음과 같습니다:

표기법:

• P = 극의 수

• ϕ = 극당 플럭스 (베버)

• N = 회전 속도 (분당 회전수, r.p.m)

• f = 주파수 (헤르츠)

• Z_ph = 위상당 직렬 연결된 도체의 수

• T_ph = 위상당 직렬 연결된 턴수

• Kc = 코일 스팬 인자

• K_d = 분포 인자

유도: 각 도체가 한 회전 동안 자르는 플럭스는 Pϕ 베버입니다. 한 회전을 완료하는 데 걸리는 시간은 60/N 초입니다. 각 도체에서 유도되는 평균 전기력은 다음과 같습니다:

위상당 유도되는 평균 전기력은 아래의 방정식으로 주어집니다:

평균 전기력 방정식 가정

평균 전기력 방정식의 유도는 다음 가정을 바탕으로 합니다:

• 코일이 전체 피치 구성을 갖습니다.

• 모든 도체가 단일 스태터 슬롯 내에 집중되어 있습니다.

유도되는 위상당 RMS 전기력 값은 다음과 같이 표현됩니다:Eph = 평균 값×형상 인자 따라서,

전기력 방정식과 감싸짐 인자들

위 (1) 식은 동기 발전기의 전기력 방정식을 나타냅니다.

코일 스팬 인자 (Kc)

코일 스팬 인자는 짧게 배치된 코일에서 유도되는 전기력과 동일한 전체 피치 코일에서 유도되는 전기력의 비율로 정의됩니다.

분포 인자 (Kd)

분포 인자는 여러 슬롯에 걸쳐 감긴 분산 코일 그룹에서 유도되는 전기력과 단일 슬롯에 감긴 집중 코일 그룹에서 유도되는 전기력의 비율입니다.