Enačba elektromagnetske sile sinhronnega generatorja

Sinkroni generator in izpeljava enačbe EMF

Generator, ki deluje na sinkrone hitrosti, se imenuje sinkroni generator. Ta pretvarja mehansko energijo v električno energijo za integracijo v omrežje. Izpeljava enačbe EMF za sinkroni generator je naslednja:

Oznake:

• P = število polov

• ϕ = tok pola (Weber)

• N = vrtilna hitrost (obrati na minuto, o/m)

• f = frekvenca (Herc)

• Z_ph = število serijno povezanih vodil na fazo

• T_ph = število serijno povezanih zavojnic na fazo

• Kc = faktor razpona zavojnice

• K_d = distribucijski faktor

Izpeljava: Tok, ki ga preseže vsak vodil v enem obratu, je Pϕ Weber. Čas za dokončanje enega obrata je 60/N sekund. Povprečna inducirana napetost na vodilu je dana s formulo:

Povprečna inducirana napetost na fazo bo podana z enačbo, prikazano spodaj:

Predpostavke povprečne enačbe EMF

Izpeljava povprečne enačbe EMF temelji na naslednjih predpostavkah:

• Zavojnice imajo konfiguracijo polnega razpona.

• Vsi vodili so koncentrirani v enem statorjem žlju.

Efektivna (RMS) vrednost inducirane napetosti na fazo je izražena kot:Eph = Povprečna vrednost×Oblikni faktor Torej,

Enačba EMF in faktorji zavojnic

Enačba (1) zgoraj predstavlja enačbo EMF sinkroni generatorja.

Faktor razpona zavojnice (Kc)

Faktor razpona zavojnice je definiran kot razmerje inducirane napetosti v kratkoročni zavojnici do identične polnoročne zavojnice.

Distribucijski faktor (Kd)

Distribucijski faktor je razmerje inducirane napetosti v porazdeljeni skupini zavojnic (navite po več žljah) do skupine zavojnic, navitih v en žleb.