Фазовий діаграма синхронного генератора

Визначення діаграми фазорів

Діаграма фазорів - це графічне зображення фазових зв'язків між різними електричними величинами в альтернативному колі, особливо для синхронних генераторів.

Основи малювання

Ef, що позначає напругу збудження

Vt, що позначає напругу на зажимах

Ia, що позначає струм якоря

θ, що позначає фазовий кут між Vt і Ia

ᴪ, що позначає кут між Ef і Ia

δ, що позначає кут між Ef і Vt

ra, що позначає опір якоря на фазу

 Фазорні зв'язки

На діаграмі фазор напруги збудження (Ef) завжди передує напрузі на зажимах (Vt), що є важливим для розуміння роботи генератора.

Умови роботи

Діаграми фазорів змінюються залежно від умов роботи - при запізненному, одиничному та опережаючому коефіцієнтах потужності, кожен з яких по-своєму впливає на зв'язки напруги і струму.

 Діаграма фазорів синхронного двигуна

Розуміння діаграми фазорів синхронних двигунів допомагає прогнозувати та керувати електричним поведінкою при різних навантаженнях коефіцієнта потужності.

Приклад

Генерування при запізненному коефіцієнті потужності

Ми можемо отримати вираз для Ef, спочатку взявши компонент Vt в напрямку Ia. Компонент Vt в напрямку Ia - це VtcosΘ, тому загальний напруговий спад відбувається вздовж I

 Так само ми можемо обчислити напруговий спад у напрямку, перпендикулярному Ia. Загальний напруговий спад, перпендикулярний Ia, є . За допомогою трикутника BOD в першій діаграмі фазорів ми можемо записати вираз для E

 Генерування при одиничному коефіцієнті потужності

 Тут також ми можемо отримати вираз для E

f, спочатку взявши компонент Vt в напрямку Ia. Але в цьому випадку значення тета дорівнює нулю, і тому ми маємо ᴪ = δ. 

За допомогою трикутника BOD в другій діаграмі фазорів ми можемо безпосередньо записати вираз для Ef як

Генерування при опережаючому коефіцієнті потужності.

 Компонент в напрямку Ia - це VtcosΘ. Оскільки напрямок Ia збігається з напрямком Vt, то загальний напруговий спад становить .

Так само ми можемо записати вираз для напругового спаду у напрямку, перпендикулярному Ia. Загальний напруговий спад становить . За допомогою трикутника BOD в першій діаграмі фазорів ми можемо записати вираз для E