EMF-ekvation för en synkron generator

Synkron generator och härledning av spänningsekvation

En generator som fungerar vid synkronhastighet kallas en synkron generator, vilken omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi för nätintegration. Härledningen av spänningsekvationen för en synkron generator är följande:

Beteckningar:

• P = antal poler

• ϕ = flöde per pol (Weber)

• N = rotationshastighet (varv per minut, varv/min)

• f = frekvens (Hertz)

• Z_ph = antal seriekopplade ledare per fas

• T_ph = antal seriekopplade vändningar per fas

• Kc = spänningsfaktor för spänningsomslag

• K_d = distributionsfaktor

Härledning: Flödet som skärs av varje ledare under ett varv är Pϕ Weber. Tiden för att slutföra ett varv är 60/N sekunder. Den genomsnittliga inducerade EMF per ledare ges av:

Den genomsnittliga inducerade EMF per fas kommer att ges av ekvationen nedan:

Antaganden för genomsnittlig EMF-ekvation

Härledningen av den genomsnittliga EMF-ekvationen bygger på följande antaganden:

• Spolar har fullpitchkonfiguration.

• Alla ledare är koncentrerade i en enda statorlåda.

Effektivvärdet (RMS) av den inducerade EMF per fas uttrycks som:Eph = Genomsnittligt Värde×Formfaktor Således,

EMF-ekvation och spänningsfaktorer

Ekvation (1) ovan representerar EMF-ekvationen för en synkron generator.

Spänningsfaktor för spänningsomslag (Kc)

Spänningsfaktorn för spänningsomslag definieras som kvoten mellan den inducerade EMF i en kortspolad spole och den i en identisk fullspolad spole.

Distributionsfaktor (Kd)

Distributionsfaktorn är kvoten mellan den inducerade EMF i en distribuerad spolegrupp (indrankad över flera lådor) och den i en koncentrerad spolegrupp (indrankad i en enda låda).