Cosa è un Diagramma Fasore per il Motore Sincrono?

Cos'è il Diagramma Fasore per un Motore Sincrono?

Definizione del Diagramma Fasore

Un diagramma fasore per un motore sincrono mostra le relazioni tra varie quantità elettriche come tensione e corrente.

Ef per rappresentare la tensione di eccitazione

Vt per rappresentare la tensione terminale

Ia per rappresentare la corrente dell'armatura

Θ per rappresentare l'angolo tra la tensione terminale e la corrente dell'armatura

ᴪ per rappresentare l'angolo tra la tensione di eccitazione e la corrente dell'armatura

δ per rappresentare l'angolo tra la tensione di eccitazione e la tensione terminale

ra per rappresentare la resistenza per fase dell'armatura.

Fasore di Riferimento

Vt è il fasore di riferimento, con la corrente dell'armatura e la tensione di eccitazione tracciate in relazione ad esso.

Fasi Opposte

La corrente dell'armatura è in opposizione di fase alla f.e.m. di eccitazione in un motore sincrono.

Operazioni del Fattore di Potenza

Diverse operazioni del fattore di potenza (indietro, unitario, avanti) influenzano le espressioni per la f.e.m. di eccitazione, utilizzando componenti della tensione terminale e della corrente dell'armatura.

 Operazione motrice con fattore di potenza indietro.

Operazione motrice con fattore di potenza indietro: Per derivare l'espressione per la f.e.m. di eccitazione per l'operazione indietro, prendiamo prima il componente della tensione terminale nella direzione della corrente dell'armatura Ia. Il componente nella direzione della corrente dell'armatura è VtcosΘ.

Poiché la direzione dell'armatura è opposta a quella della tensione terminale, quindi la caduta di tensione sarà –Iara, pertanto la caduta di tensione totale è (VtcosΘ – Iara) lungo la corrente dell'armatura. Analogamente possiamo calcolare la caduta di tensione nella direzione perpendicolare alla corrente dell'armatura. La caduta di tensione totale risulta essere (Vtsinθ – IaXs). Dal triangolo BOD nel primo diagramma fasore possiamo scrivere l'espressione per la f.e.m. di eccitazione come

Operazione motrice con fattore di potenza unitario.

Operazione motrice con fattore di potenza unitario: Per derivare l'espressione per la f.e.m. di eccitazione per l'operazione a fattore di potenza unitario, prendiamo nuovamente il componente della tensione terminale nella direzione della corrente dell'armatura Ia. Ma qui il valore di theta è zero e quindi abbiamo ᴪ = δ. Dal triangolo BOD nel secondo diagramma fasore possiamo scrivere direttamente l'espressione per la f.e.m. di eccitazione come

Operazione motrice con fattore di potenza avanti.

Operazione motrice con fattore di potenza avanti: Per derivare l'espressione per la f.e.m. di eccitazione per l'operazione a fattore di potenza avanti, prendiamo nuovamente il componente della tensione terminale nella direzione della corrente dell'armatura Ia. Il componente nella direzione della corrente dell'armatura è VtcosΘ. Poiché la direzione dell'armatura è opposta a quella della tensione terminale, quindi la caduta di tensione sarà (–Iara), pertanto la caduta di tensione totale è (VtcosΘ – Iara) lungo la corrente dell'armatura. Analogamente possiamo calcolare la caduta di tensione nella direzione perpendicolare alla corrente dell'armatura. La caduta di tensione totale risulta essere (Vtsinθ + IaXs). Dal triangolo BOD nel primo diagramma fasore possiamo scrivere l'espressione per la f.e.m. di eccitazione come

 Vantaggi dei Diagrammi Fasori

• I fasori sono estremamente utili per acquisire una comprensione fisica dell'operazione dei motori sincroni.

• Possiamo derivare facilmente espressioni matematiche per varie quantità con l'aiuto dei diagrammi fasori.