Armatúra reakció generátorban vagy Szinkrongenerátorban

az armatúra reakció fontos szempont az egyenáramú generátorban és az AC szinkrongenerátorban vagy generátorban. Armatúra reakció a generátorban az armatúra fluxusának a mezőoszlopok által termelt fő fluxusra gyakorolt hatása.

az elektromos gép általában terepi tekercselésből és armatúra tekercselésből áll. A mágneses fluxus előállításához egyenáramú tápellátást kapnak a tekercselés. Az armatúra vezetőjét szinkron sebességgel forgatják egy elsődleges mozgató segítségével.

ha a mágneses fluxus és az armatúra tekercselése között relatív mozgás van, az armatúra vezetője elvágja a mező fluxusát. Ezért a vezetőben megváltozik a fluxuskötés.

Faraday elektromágneses indukciós törvénye szerint az armatúra vezetőiben emf indukálódik. Amikor a terhelést az armatúra kapcsaira alkalmazzák,az áram az armatúra tekercsén keresztül áramlik. Mivel az áram váltakozó jellegű, fluxust indukál a vezetőben, az úgynevezett armatúra fluxus.

az így előállított armatúra fluxus reagál a fő mező fluxusával, és torzítja a fő fluxus hatását, amelyet generátorban vagy szinkrongenerátorban armatúra reakciónak neveznek. Ennek a torzításnak köszönhetően a keletkező fluxus erősödik vagy gyengül.

a torzítás a generátorra gyakorolt terhelés típusától függhet. Az egyenáramú generátornak többé-kevésbé hasonló armatúra reakcióhatásai is vannak. Ebben a részben tárgyaljuk a különböző armatúra reakcióhatásokat, amelyek különböző terheléseknél részletesen láthatók.

Ismerje meg a generátor felépítését és működését, hogy megismerje annak működését.

armatúra reakció egység teljesítménytényező terhelésnél

amikor egy egység teljesítménytényezővel rendelkező ellenállási terhelés van csatlakoztatva a generátorhoz, a terhelési áram elkezd folyni az armatúra tekercsén. Mivel tiszta ellenálló terhelésről van szó, az armatúra áram fázisában lesz az indukált feszültséggel.

az armatúra áram saját fluxust hoz létre a vezetőben, amely szintén fázisban lesz az indukált feszültséggel. Mivel az indukált emf 900-mal elmarad a fő mező fluxusától, az előállított armatúra fluxus szintén 900-mal késik a fő fluxushoz képest. Az alábbiakban a fázisdiagramot mutatjuk be az egység teljesítménytényezőjének terhelésénél.

mivel az armatúra fluxusa merőlegesen hat a fő mező fluxusára, a fő mező fluxusának eloszlása a pólusfelület alatt nem marad egyenletesen elosztva. Mint látható a hullámforma, hogy az armatúra fluxus keresztezi és torzítja a fő mező fluxus egy ponton, ezáltal gyengíti a fő fluxus. Ez állítólag keresztmágnesező hatás.

azt is észreveheti, hogy az armatúra fluxusa egy másik ponton is segíti a fő fluxust. Ebben az esetben az armatúra reakciója erősíti a fő mező fluxusát. Ezen hatások miatt a fő mezőáram torzul, anélkül, hogy nagy változást okozna a generált feszültségben.

más szavakkal, a pólus hátsó csúcsán a fluxus sűrűsége növekszik, míg a pólus vezető csúcsán a fluxus csökken. Ennek következtében az ellenállási terhelésnél fellépő armatúra reakciónak torzító hatása van, fenntartva az állandó átlagos térerősséget.

armatúra reakció nulla teljesítménytényezővel lemaradó terhelés

ha a generátorhoz nulla lemaradó teljesítménytényezővel rendelkező tiszta induktív terhelés van csatlakoztatva, a terhelési áram elkezd folyni az armatúra vezetőin.

az armatúra áramát 900-mal késleltetik, így az előállított armatúra fluxus is 900-mal eltolódik a pólusokhoz képest.

900 fáziskülönbség lesz az armatúra fluxus és a fő mező fluxus között. Látható, hogy az armatúra fluxusa közvetlenül ellentétes lesz a fő fluxussal. Az alábbiakban a fázisdiagramot mutatjuk be a lemaradó teljesítménytényező terhelésnél.

így a fő fluxus ebben a terhelési állapotban csökken. Az armatúra reakciójának ez a hatása erre a terhelésre demagnetizáló hatásnak mondható.

emiatt a fő mező fluxusa gyengül, így az indukált emf csökken. A generált emf azonos értékének fenntartása érdekében a benyújtott gerjesztést növelni kell a demagnetizáló hatás leküzdése érdekében.

armatúra reakció nulla teljesítménytényezős vezető terhelésnél

ha tiszta kapacitív terhelés van csatlakoztatva nulla vezető teljesítménytényezővel, a terhelési áram elkezd folyni az armatúra vezetőin.

ebben a terhelési állapotban a terhelési áram 900-mal halad előre, így az előállított armatúra fluxus is 900-mal halad előre az emf indukált vonatkozásában. Tehát az armatúra fluxusa fázisban lesz a fő mező fluxussal, ami a mező fluxusának erősödését eredményezi. Így a fő fluxus növekszik ebben a terhelési állapotban. Az alábbiakban a fázisdiagramot mutatjuk be a vezető teljesítménytényező terhelésnél.

az armatúra reakciója ebben a terhelésben mágnesező hatásnak mondható. Ennek a hatásnak köszönhetően a fő mező fluxusa gyengül, így az indukált emf csökken. A generált emf azonos értékének fenntartása érdekében a benyújtott gerjesztést csökkenteni kell a mágnesező hatás leküzdése érdekében.

bármely köztes teljesítménytényező esetében az armatúra reakció hatása a generátorban részben torzító, részben demagnetizáló lesz.

a magyarázatokból összefoglalhatjuk, hogy

1. amikor egy generátor terhelést szolgáltat az egység teljesítménytényezőjén, az armatúra reakció hatása részben keresztmágnesező, részben torzító.
2. az armatúra reakciójának hatása demagnetizáló, ha egy generátor késleltetett teljesítménytényezővel szállít terhelést.
3. amikor egy generátor a vezető teljesítménytényezőn terhelést szolgáltat, az armatúra reakció hatása mágneseződik.
4. amikor egy generátor köztes teljesítménytényezőn terhelést szolgáltat, az armatúra reakciójának hatása részben torzító, részben demagnetizáló.
5. az armatúra reakció hatásai a generált emf változását okozhatják. Ennek leküzdése érdekében a fő fluxust változtatjuk a névleges feszültség előállításához.

GYIK