Co je fázový diagram synchronního motoru?

Co je fázorový diagram synchronního motoru?

Definice fázorového diagramu

Fázorový diagram synchronního motoru ukazuje vztahy mezi různými elektrickými veličinami, jako jsou napětí a proud.

Ef pro reprezentaci vzrušovacího napětí

Vt pro reprezentaci koncového napětí

Ia pro reprezentaci statorového proudu

Θ pro reprezentaci úhlu mezi koncovým napětím a statorovým proudem

ᴪ pro reprezentaci úhlu mezi vzrušovacím napětím a statorovým proudem

δ pro reprezentaci úhlu mezi vzrušovacím napětím a koncovým napětím

ra pro reprezentaci odporu statoru na fázi.

Referenční fázor

Vt je referenční fázor, s tím, že statorový proud a vzrušovací napětí jsou vykresleny v souvislosti s ním.

Opačné fáze

Statorový proud je v opačné fázi k vzrušovacímu emf v synchronním motoru.

Operace s koeficientem moci

Různé operace s koeficientem moci (zpožděný, jednotkový, předstihující) ovlivňují výrazy pro vzrušovací emf, používají se komponenty koncového napětí a statorového proudu.

 Motorová operace s zpožděným koeficientem moci.

Motorová operace s zpožděným koeficientem moci: Abychom odvodili výraz pro vzrušovací emf pro zpožděnou operaci, nejprve vezmeme komponentu koncového napětí ve směru statorového proudu Ia. Komponenta ve směru statorového proudu je VtcosΘ.

Protože směr statoru je opačný k směru koncového napětí, bude klesnutí napětí –Iara, takže celkové klesnutí napětí je (VtcosΘ – Iara) podél statorového proudu. Podobně můžeme spočítat klesnutí napětí ve směru kolmém k statorovému proudu. Celkové klesnutí napětí je (Vtsinθ – IaXs). Z trojúhelníku BOD v prvním fázorovém diagramu můžeme napsat výraz pro vzrušovací emf jako

Motorová operace s jednotkovým koeficientem moci.

Motorová operace s jednotkovým koeficientem moci: Abychom odvodili výraz pro vzrušovací emf pro operaci s jednotkovým koeficientem moci, znovu nejprve vezmeme komponentu koncového napětí ve směru statorového proudu Ia. Ale zde hodnota θ je nula a proto máme ᴪ = δ. Z trojúhelníku BOD ve druhém fázorovém diagramu můžeme přímo napsat výraz pro vzrušovací emf jako

Motorová operace s předstihujícím koeficientem moci.

Motorová operace s předstihujícím koeficientem moci: Abychom odvodili výraz pro vzrušovací emf pro operaci s předstihujícím koeficientem moci, znovu nejprve vezmeme komponentu koncového napětí ve směru statorového proudu Ia. Komponenta ve směru statorového proudu je VtcosΘ. Protože směr statoru je opačný k směru koncového napětí, bude klesnutí napětí (–Iara), takže celkové klesnutí napětí je (VtcosΘ – Iara) podél statorového proudu. Podobně můžeme spočítat klesnutí napětí ve směru kolmém k statorovému proudu. Celkové klesnutí napětí je (Vtsinθ + IaXs). Z trojúhelníku BOD v prvním fázorovém diagramu můžeme napsat výraz pro vzrušovací emf jako

 Výhody fázorových diagramů

• Fázory jsou velmi užitečné pro získání fyzikálního pohledu na chod synchronních motorů.

• S pomocí fázorových diagramů můžeme snadno odvodit matematické výrazy pro různé veličiny.