Què és el diagrama de fasors per a un motor síncron?

Què és un diagrama de fasors per a un motor síncron?

Definició de diagrama de fasors

Un diagrama de fasors per a un motor síncron mostra les relacions entre diverses magnituds elèctriques com la tensió i la corrent.

Ef per representar la tensió d'excitació

Vt per representar la tensió terminal

Ia per representar la corrent d'armadura

Θ per representar l'angle entre la tensió terminal i la corrent d'armadura

ᴪ per representar l'angle entre la tensió d'excitació i la corrent d'armadura

δ per representar l'angle entre la tensió d'excitació i la tensió terminal

ra per representar la resistència per fase de l'armadura.

Fasor de referència

Vt és el fasor de referència, amb la corrent d'armadura i la tensió d'excitació representades en relació a ell.

Fases oposades

La corrent d'armadura està en oposició de fase a l'emf d'excitació en un motor síncron.

Operacions del factor de potència

Diferents operacions del factor de potència (retrassat, unitari, avançat) afecten les expressions de l'emf d'excitació, utilitzant components de la tensió terminal i la corrent d'armadura.

 Operació motora amb factor de potència retrassat.

Operació motora amb factor de potència retrassat: Per derivar l'expressió de l'emf d'excitació per a l'operació retrassada, primer prenem el component de la tensió terminal en la direcció de la corrent d'armadura Ia. El component en la direcció de la corrent d'armadura és VtcosΘ.

Com que la direcció de l'armadura és oposada a la de la tensió terminal, per tant, la caiguda de tensió serà –Iara, i per tant, la caiguda total de tensió és (VtcosΘ – Iara) al llarg de la corrent d'armadura. De manera similar, podem calcular la caiguda de tensió en la direcció perpendicular a la corrent d'armadura. La caiguda total de tensió resulta ser (Vtsinθ – IaXs). A partir del triangle BOD en el primer diagrama de fasors, podem escriure l'expressió de l'emf d'excitació com

Operació motora amb factor de potència unitari.

Operació motora amb factor de potència unitari: Per derivar l'expressió de l'emf d'excitació per a l'operació amb factor de potència unitari, tornem a prendre el component de la tensió terminal en la direcció de la corrent d'armadura Ia. Però aquí el valor de theta és zero, i per tant, tenim ᴪ = δ. A partir del triangle BOD en el segon diagrama de fasors, podem escriure directament l'expressió de l'emf d'excitació com

Operació motora amb factor de potència avançat.

Operació motora amb factor de potència avançat: Per derivar l'expressió de l'emf d'excitació per a l'operació amb factor de potència avançat, tornem a prendre el component de la tensió terminal en la direcció de la corrent d'armadura Ia. El component en la direcció de la corrent d'armadura és VtcosΘ. Com que la direcció de l'armadura és oposada a la de la tensió terminal, per tant, la caiguda de tensió serà (–Iara), i per tant, la caiguda total de tensió és (VtcosΘ – Iara) al llarg de la corrent d'armadura. De manera similar, podem calcular la caiguda de tensió en la direcció perpendicular a la corrent d'armadura. La caiguda total de tensió resulta ser (Vtsinθ + IaXs). A partir del triangle BOD en el primer diagrama de fasors, podem escriure l'expressió de l'emf d'excitació com

 Avantatges dels diagrames de fasors

• Els fasors són molt útils per a obtenir una visió física de l'operació dels motors síncrons.

• Podem derivar expressions matemàtiques per a diverses magnituds fàcilment amb l'ajut dels diagrames de fasors.