Równanie EMF synchronicznego generatora

Synchroniczna maszyna prądotwórcza i wyprowadzenie równania EMF

Generatorem synchronicznym nazywamy generator pracujący z prędkością synchronicznej, który przekształca moc mechaniczną w energię elektryczną do integracji z siecią. Wyprowadzenie równania EMF dla generatorka synchronicznego przedstawia się następująco:

Oznaczenia:

• P = liczba biegunów

• ϕ = strumień magnetyczny na biegun (Weber)

• N = prędkość obrotowa (obroty na minutę, o.b.m.)

• f = częstotliwość (Herz)

• Z_ph = liczba szeregowo połączonych przewodników na fazę

• T_ph = liczba szeregowo połączonych zwinięć na fazę

• Kc = współczynnik rozpiętości cewki

• K_d = współczynnik rozłożenia

Wyprowadzenie: Strumień magnetyczny przecinany przez każdy przewodnik w jednym obrocie wynosi Pϕ Weber. Czas potrzebny do wykonania jednego obrotu to 60/N sekundy. Średnia wartość EMF indukowana w jednym przewodniku wyraża się wzorem:

Średnia wartość EMF indukowana na fazę jest podana poniższym równaniem:

Założenia równania średniej wartości EMF

Wyprowadzenie równania średniej wartości EMF opiera się na następujących założeniach:

• Cewki mają pełną rozpiętość.

• Wszystkie przewodniki skoncentrowane są w jednym szczelinie stojanu.

Wartość skuteczna (RMS) indukowanej EMF na fazę wyraża się wzorem:Eph = Średnia wartość×Współczynnik kształtu Stąd,

Równanie EMF i czynniki wirowe

Równanie (1) powyżej reprezentuje równanie EMF dla generatorka synchronicznego.

Czynnik rozpiętości cewki (Kc)

Czynnik rozpiętości cewki definiuje się jako stosunek indukowanej EMF w cewce krótko rozpiętej do identycznej cewki pełno rozpiętej.

Czynnik rozłożenia (Kd)

Czynnik rozłożenia to stosunek indukowanej EMF w grupie cewek rozłożonych (zwiniętych w wielu szczelinach) do grupy cewek skoncentrowanych (zwiniętych w jednej szczelinie).