نمودار فازور برای ژنراتور سنکرون

در مقاله حاضر می‌خواهیم یکی از ساده‌ترین روش‌های ساخت نمودار فازور برای ژنراتور سنکرون را مورد بحث قرار‌دهیم. حال ، بگذارید علائم مختلف را برای هر کمیت بصورت یکجا بنویسیم ، این به ما کمک می‌کند تا نمودار را واضح تر درک کنیم. در این نمودار فازور قصد داریم از این موارد استفاده‌کنیم:

E_f که بیانگر ولتاژ تحریک‌است

V_t که ولتاژ ترمینال را نشان می‌دهد

I_a که نشان دهنده جریان آرمیچر‌است

θ که زاویه فاز بین V_t و I_a را نشان می‌دهد

ᴪ که نشانگر زاویه بین E_f و I_a‌است

δ که زاویه ای بین E_f و V_t را نشان‌می‌دهد

R_a که مقاومت آرمیچر در هر فاز را نشان‌می‌دهد

برای ترسیم نمودار فازور از V_t به عنوان مرجع استفاده‌می‌کنیم. این دو نکته مهم را که در زیر نوشته‌شده‌است در نظر‌بگیرید:

ما در حال حاضر می‌دانیم که اگر یک ماشین به عنوان ژنراتور سنکرون کار می‌کند ، جهت Ia هم فاز E_f خواهد‌شد.
E_f همیشه جلوتر از V_t است.

این دو نکته برای ساخت نمودار فازور ژنراتور سنکرون ضروری‌است. نمودار فازور ژنراتور سنکرون در زیر آورده‌شده‌است:

در این نمودار فازور ، جهت I_a که مطابق با نکته شماره 1 که در بالا ذکر شد ، هم فاز با E_f‌است. حالا بگذارید برای هر یک از حالت ها emf را به دست بیاوریم. ما سه مورد داریم که در زیر نوشته‌شده‌است:

1- عملکرد ژنراتور در ضریب قدرت پسفاز.
2- عملکرد ژنراتور در ضریب قدرت واحد.
3- عملکرد ژنراتور در ضریب قدرت پیشفاز.

در زیرنمودارهای فازور برای کلیه عملکرد‌های بالا آورده‌شده‌است.

(الف) عملکرد ژنراتور در ضریب قدرت پسفاز:

ما می توانیم با استفاده‌از مؤلفه V_t در جهت I_a ، ابتدا مقدار E_f را استخراج کنیم. مؤلفه V_t در جهت I_a V_tcosΘ‌است ، از این رو افت ولتاژ در کل Ia برابر با

است. به همین ترتیب می‌توانیم افت ولتاژ را در امتداد جهت عمود بر Ia محاسبه‌کنیم. افت ولتاژ کل عمود بر I_a برابر با

است. با کمک مثلث BOD در اولین نمودار فازور می‌توانیم E_F را بنویسیم

(ب) عملکرد ژنراتور در ضریب قدرت واحد:

در اینجا همچنین می توانیم با استفاده از مؤلفه V_t در جهت I_a ، ابتدا مقدار E_f را استخراج کنیم. اما در این حالت مقدار تتا صفر‌است و از این رو ما ᴪ = δ داریم.

با کمک مثلث BOD در نمودار فاز دوم می‌توانیم مقدار E_f را به طور مستقیم بنویسیم

(ج) عملکرد ژنراتور در ضریب قدرت پیشفاز:

مؤلفه در جهت I_a VtcosΘ است. از آنجا که جهت I_a با جهت V_t برابر‌است بنابراین افت ولتاژ کل

است. به همین ترتیب می‌توانیم افت ولتاژ در امتداد جهت عمود بر I_a را بنویسیم. افت ولتاژ کل به نظر می رسد. با کمک مثلث BOD در اولین نمودار فازور می‌توانیم مقدار EF را بنویسیم