مدار معادل ژنراتور سنکرون

مدار معادل ژنراتور سنکرون

مدار معادل ژنراتور سنکرون

برای تحلیل بهتر ژنراتور سنکرون نیازمند شناخت مدار معادل ماشین می‌باشد. در این بخش به بررسی مدار معادل ژنراتور سنکرون می‌پردازیم.

جریان تحریک If در شکاف هوایی ماشین شار Φf را حاصل می‌سازد جریان Ia در استاتور شار Φr را پدید می‌آورد Φr از دو بخش تشکیل شده است:

Φlr: (شار نشتی) که سیم پیچ استاتور را دور می‌زند و آن را در بر می‌گیرد و سیم پیم تحریک روتور را در بر نمی‌گیرد.

Φr: (شار عکس‌العمل آرمیچر) در شکاف هوایی شکل می‌گیرد و سیم پیچ تحریک روتور نیز در بر می‌گیرد که بخش اعظم Φr را تشکیل می‌دهد لذا شار منتجه در شکاف هوایی Φr از دو مؤلفه تشکیل شده است:

  1. Φf به خاطر میدان روتور
  2. Φar به خاطر عکس‌العمل آرمیچر

Φf در استاتور ولتاژ Ef را القاء می‌کند و Φar را نیز در استاتور و ولتاژ Ear القاء می‌کند منتجه دو ولتاژ القایی Ear و Ef به ولتاژ منتجه Er مشهور است. واضح است که Er توسط شار منتجه Φr حاصل شده است.

Ef همان ولتاژ تحریک است و Er ولتاژ عکس‌العمل آرمیچر می‌باشد که به Φar متقابلاً به جریان آرمیچر وابسته است شکل زیر مدار معادل ژنراتور سنکرون سه فاز با روتور استوانه را نمایش می‌دهد.

مدار معادل ژنراتور سنکرون سه فاز با روتور استوانه

شکل۵-۳: مدار معادل ژنراتور سنکرون سه فاز با روتور استوانه

با توجه به شکل داریم که Ear از Φar به میزان °۹۰ عقب است، Er به میزان °۹۰ از Φr عقب است، می‌توان Ear را به عنوان افت ولتاژ دو سر Xar به ازای عبور جریان la مدل کرد.

بنا بر این داریم:

ولتاژ تحریک

Xar: راکتانس عکس‌العمل آرمیچر (راکتانس قطبی شدگی)

راکتانس عکس‌العمل آرمیچر

اگر مقاومت استاتور و راکتانس نشتی Xal برای مدل سازی شار نشتی به مدار معادل افزوده گردد در اینصورت مدار معادل شکل زیر حاصل می‌گردد.

مدل سازی شار نشتی

شکل۶-۳: مدل سازی شار نشتی

مجموع Xla و Xar را با Xs نشان می‌دهد و بنام راکتانس سنکرون ماشین سنکرون معروف است و مدار معادل نهایی بصورت شکل زیر در خواهد آمد.

مدار معادل نهایی

شکل۷-۳: مدار معادل نهایی

راکتانس سنکرون

راکتانس سنکرون

نمودار فازوری مربوط به ژنراتور سنکرون با روتور استوانه‌ای در زیر نشان داده شده است. در اینجا زاویه بین ولتاژ تحریک و ولتاژ ترمینال به نام زاویه گشتاور می‌باشد.

نمودار فازوری مربوط به ژنراتور سنکرون با روتور استوانه‌ای

شکل۸-۳: نمودار فازوری مربوط به ژنراتور سنکرون با روتور استوانه‌ای


چاپ   ایمیل