交流发电机或同步发电机的电枢反应

每台旋转电机都是基于法拉第的法律。每台电机都需要一个磁场和一个在它们之间有相对运动的线圈(称为电枢)。万一有交流发电机,我们为杆供电以产生磁场,输出功率取自电枢。由于场和电枢之间的相对运动,导体切断电枢的磁场,就会与这些电枢导体产生变化的磁链。根据法拉第的电磁诱导定律电枢中会产生电动势。因此,只要负载连接到电枢端子,就有一个当前流动在电枢线圈。

一旦电流开始流过电枢导体,就会对交流发电机(或同步发电机)的主磁场通量产生一个反向效应。这种反向效应称为交流发电机或同步发电机的电枢反应。换句话说,电枢(定子)通量对的影响通量由转子场磁极产生称为电枢反应。
我们已经知道了当前携带导体产生自己的导体磁场,该磁场影响交流发电机的主磁场。
它有两个不好的效果,要么扭曲主场,要么减少主场通量,或者两者兼有。它们降低了机器的性能。当磁场被扭曲时,这被称为交叉磁化效应。而当磁场通量减小时,这被称为退磁效应。

机电能量转换通过作为介质的磁场进行。由于电枢导体和主领域之间的相对运动,诱导了EMF电枢绕组它们的大小取决于相对速度和磁通量。由于电枢反应,磁通量减少或变形,诱导的净燃料也受到影响,因此机器的性能降低。

交流发电机电枢反应

在像所有其他同步机一样的交流发电机中,电枢反应的效果取决于功率因数即终端之间的相位关系电压和电枢电流。
无功功率(滞后)磁场能量,因此如果发电机提供滞后负载,这意味着它正在向负载提供磁能。由于这种功率来自同步机的激励,因此在发电机中净无功功率降低。

因此,电枢反应是退磁的。类似地,当发电机供应领先负载时(作为领先负载采用前导VAR)并且返回给发电机会产生滞后的VAR(磁能)时,电枢反应具有磁化效果。在纯电阻载荷的情况下,电枢反应仅是交叉磁化。

交流发电机的电枢反应或同步发电机,取决于定子电枢电流和交流发电机电枢绕组间感应电压的相位角。
这两个量,即电枢电流和电压之间的相位差可能在- 90之间变化O.到+ 90.O.
如果这个角度是θ,那么,

要了解该角度对交流发电机的电枢反应的实际效果,我们将考虑三个标准案例,

  1. 当θ= 0时
  2. 当θ= 90时O.
  3. 当θ= - 90O.

单位功率因数下交流发电机电枢反应

统一功率因数,电枢电流I和诱导的EMF e之间的角度为零。这意味着,电枢电流和诱导的EMF相同。但是,理论上我们在理论上了解电枢中诱导的EMF是由于与电枢导体连接的主场通量变化。
当该字段被DC激发时,主场磁通方面相对于磁场磁体是恒定的,但是在电枢方面是交替的,因为交流发电机中的场和电枢之间存在相对运动。如果相对于电枢的交流发电机的主场通量可以表示为

电枢上的感应电动势E与dφ成正比F/ dt。

因此,由上式(1)和(2)可以清楚地看出,φ之间的夹角F并诱导EMF E将是90O.
现在,电枢流量φ一种与电枢电流成正比。因此,电枢磁通φ一种与电枢电流I相。
再次统一电力因数I和E处于同一阶段。所以,在单位功率因数下,φ一种因此,在这种情况下,电枢磁通量与诱导的EMF E e和现场通量与E.因此,电枢磁通φ处于正交状态。因此,电枢磁通φ一种与主磁场通量φ正交吗F
由于这两个通量相互垂直,所以交流发电机在单位功率因数下的电枢反应纯粹扭曲或交叉磁化型。
随着电枢磁通垂直推动主场磁通量,极面下的主场通量的分布不保持均匀分布。在尾杆下尖端下的磁通密度有所增加,而在其下降的领先极点尖端下降。

交流发电机在滞后零功率因数下的电枢反应

在滞后零电功率因数时,电枢电流滞后90O.在电枢中诱导EMF。
由于主磁场磁通在电枢线圈中产生电动势,因此电动势使主磁场磁通超前90O.。由式(1)可得:

因此,在ωt= 0,e是最大和φF是零。
ωt = 90O.,e为零和φF有最大值。
在ωt= 180O.,e是最大的和φF零。
ωt = 270O.,e为零和φF具有负的最大值。
在这里,φF得到最大值90O.在e之前,于是φF领先90分O.
现在,电枢电流I与电枢磁通φ成正比一种,我迟到了90O.。因此,φ一种落后90O.
因此,可以得出:场通量φF领先90分O.
因此,电枢磁通和磁通通量用彼此直接相反。因此,交流发电机在滞后零功率因数时的电枢反应是纯粹的去磁类型。这意味着,电枢助焊剂直接削弱了主磁通量。

交流发电机在领先功率因数时的电枢反应

在领先功率因数条件下,电枢电流“I”引线感应电动势E的角度为90O.。再次,我们已显示,现场助焊φF引线,感应电动势E为90O.
还是电枢通量值φ一种与电枢电流i成正比,故φ一种与I相同。因此,电枢磁通φ一种也引领E,到90O.当我领导e到90O.
在这种情况下,电枢磁通和磁场磁通均导通,感应电动势E为90O.时,可以说磁通与电枢磁通方向一致。因此,合成磁通就是磁场磁通和电枢磁通的算术和。因此,最后可以说,交流发电机电枢反应是由于一个纯领先电力因数是磁化型。

电枢反应性质

  1. 电枢反应通量的大小是恒定的,并以同步速度旋转。
  2. 当发电机在Unity功率因数提供负载时,电枢反应是交叉磁化。
  3. 当发电机在前导功率因数处提供负载时,电枢反应部分地消耗和部分交叉磁化。
  4. 当发电机在前导功率因数处提供负载时,电枢反应是部分磁化和部分交叉磁化。
  5. 电枢磁通量独立于主磁场通量。
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