Fasordiagram for synkron generator

Fasevinkeldiagram defineret

Et fasevinkeldiagram er en grafisk repræsentation af faserelationerne mellem forskellige elektriske størrelser i et AC-kredsløb, specifikt brugt her for synkronmotorer.

Tegning Grundlæggende

Ef, der angiver opspændingsvoltage

Vt, der angiver terminalvoltage

Ia, der angiver armaturstrøm

θ, der angiver fasen vinkel mellem Vt og Ia

ᴪ, der angiver vinklen mellem Ef og Ia

δ, der angiver vinklen mellem Ef og Vt

ra, der angiver armaturmodstand pr. fase

 Faseforhold

I diagrammet er fasoren for opspændingsvoltage (Ef) altid foran terminalvoltage (Vt), hvilket er afgørende for at forstå generatorers funktion.

Driftsforhold

Fasevinkeldiagrammer varierer med driftsforhold – hængende, enhed og førende effektivfaktorer – hver påvirker voltage- og strømforhold forskelligt.

 Fasevinkeldiagram for synkronmotor

At forstå fasevinkeldiagrammet for synkronmotorer hjælper med at forudsige og administrere den elektriske adfærd under forskellige effektivfaktorbelastninger.

Eksempel

Generering ved hængende effektivfaktor

Vi kan udlede udtrykket for Ef ved først at tage komponenten af Vt i retningen af Ia. Komponenten af Vt i retningen af Ia er VtcosΘ, så den totale spændningsfald er langs Ia.

 På samme måde kan vi beregne spændningsfaldet i retningen vinkelret på Ia. Det totale spændningsfald vinkelret på Ia er . Med hjælp fra trekant BOD i det første fasevinkeldiagram kan vi skrive udtrykket for E

 Generering ved enhed effektivfaktor

 Her kan vi også udlede udtrykket for E

f ved først at tage komponenten af Vt i retningen af Ia. Men i dette tilfælde er værdien af theta nul, og derfor har vi ᴪ = δ. 

Med hjælp fra trekant BOD i det andet fasevinkeldiagram kan vi direkte skrive udtrykket for Ef som

Generering ved førende effektivfaktor.

 Komponenten i retningen af Ia er VtcosΘ. Da retningen af Ia er den samme som Vt, er det totale spændningsfald .

På samme måde kan vi skrive udtryk for spændningsfaldet i retningen vinkelret på Ia. Det totale spændningsfald kommer til at være . Med hjælp fra trekant BOD i det første fasevinkeldiagram kan vi skrive udtrykket for E