Diagrama fazowy synchronicznego generatora

Zdefiniowana diagram fazorów

Diagram fazorów to graficzne przedstawienie relacji fazowych między różnymi wielkościami elektrycznymi w obwodzie AC, specyficznie używane tutaj dla synchronicznych generatorów.

Podstawy rysowania

Ef oznacza napięcie wzbudzenia

Vt oznacza napięcie końcowe

Ia oznacza prąd armatury

θ oznacza kąt fazowy między Vt i Ia

ᴪ oznacza kąt między Ef i Ia

δ oznacza kąt między Ef i Vt

ra oznacza opór armatury na fazę

 Relacje fazorowe

W diagramie fazor dla napięcia wzbudzenia (Ef) jest zawsze przed napięciem końcowym (Vt), co jest kluczowe do zrozumienia działania generatora.

Warunki pracy

Diagramy fazorów zmieniają się w zależności od warunków pracy—przewodzący, jednostkowy i napędzający współczynniki mocy—każdy wpływając inaczej na relacje między napięciem i prądem.

 Diagram fazorów silnika synchronicznego

Zrozumienie diagramu fazorów silników synchronicznych pomaga w przewidywaniu i zarządzaniu zachowaniem elektrycznym pod różnymi obciążeniami współczynnika mocy.

Przykład

Działanie generujące przy przewodzącym współczynniku mocy

Możemy wywieść wyrażenie dla Ef, najpierw biorąc składową Vt w kierunku Ia. Składowa Vt w kierunku Ia to VtcosΘ, stąd całkowity spadek napięcia jest wzdłuż Ia.

 Podobnie możemy obliczyć spadek napięcia w kierunku prostopadłym do Ia. Całkowity spadek napięcia prostopadły do Ia wynosi . Z pomocą trójkąta BOD w pierwszym diagramie fazorowym możemy zapisać wyrażenie dla E

 Działanie generujące przy jednostkowym współczynniku mocy

 Tutaj również możemy wywieść wyrażenie dla E

f, najpierw biorąc składową Vt w kierunku Ia. Ale w tym przypadku wartość theta wynosi zero, więc mamy ᴪ = δ. 

Z pomocą trójkąta BOD w drugim diagramie fazorowym możemy bezpośrednio zapisać wyrażenie dla Ef jako

Działanie generujące przy napędzającym współczynniku mocy.

 Składowa w kierunku Ia to VtcosΘ. Ponieważ kierunek Ia jest taki sam jak Vt, całkowity spadek napięcia wynosi .

Podobnie możemy zapisać wyrażenie dla spadku napięcia w kierunku prostopadłym do Ia. Całkowity spadek napięcia wynosi . Z pomocą trójkąta BOD w pierwszym diagramie fazorowym możemy zapisać wyrażenie dla E