L’effet du flux d’armature (stator) sur le flux produit par les poteaux de champ de rotor est appelé Réaction d’armature. Lorsque le courant traverse l’enroulement en armature de l’alternateur, un flux est produit par le MMF résultant. Ce flux d’armature réagit avec le flux de poteau principal, ce qui fait que le flux résultant devient inférieur ou supérieur au flux de champ principal d’origine.
Pour plus de simplicité, nous considérons un Alternateur à 2 pôles à 2 pôles montré dans la figure ci-dessous:
L’enroulement de chaque pôle est supposé être concentré, mais les effets de la réaction d’armature seront les mêmes que si un enroulement distribué était également utilisé. La réaction d’armature dans une machine synchrone affecte le flux de champ principal et varie différemment pour différents facteurs de puissance.
Ici, la réaction d’armature est discutée pour les trois conditions suivantes, à savoir le facteur de puissance de l’unité, le facteur de puissance zéro et le facteur de puissance nul. Le facteur de puissance Peut être défini comme le cosinus de l’angle entre le courant de phase d’armature et l’EMF induit dans le conducteur d’armature dans cette phase.
Réaction d’armature au facteur de puissance unité
La direction de rotation du rotor est considérée comme dans le sens des aiguilles d’une montre. En appliquant la règle de droite, la direction de l’EMF induite dans divers conducteurs peut être trouvée. La direction de rotation des conducteurs est prise dans le sens antihoraire par rapport aux pôles du rotor.
Supposons que l’alternateur fournit le courant à Unity Power Facteur. Les courants de phase IUNJEBet jeC sera en phase avec leurs tensions générées respectives, c’est-à-dire EUNEBet eC Comme indiqué dans la figure ci-dessous:
La direction positive des flux ϕUNϕBϕC sont illustrés dans la figure ci-dessous:
La projection d’un phaseur sur l’axe vertical donne sa valeur instantanée.
À t = 0les valeurs instantanées des courants et des flux sont données par l’équation ci-dessous:
Où l’indice M désigne les valeurs maximales de courant et de flux. Ainsi, le flux ϕUN est avec OA, et les flux ϕB et ϕC sont négatifs et actes opposés les uns aux autres représentés respectivement par OB et OC comme indiqué dans la figure ci-dessous. Le résultat des flux peut être trouvé en résolvant les flux horizontalement et verticalement.
Résoudre le long de la direction horizontale que nous obtenons
De même, en résolvant le long de la direction verticale que nous obtenons
Le flux de réaction d’interrissage qui en résulte est donné par
Si le rotor est tourné, 30 degrés dans le sens horaire, le diagramme de phaseur correspondant est illustré ci-dessous.
À l’instant quand ωt = 30⁰les valeurs instantanées des courants et des flux sont données comme suit:
Le diagramme d’espace pour les flux à ωt = 30⁰ est illustré ci-dessous:
Ici, ϕB = 0. Le flux de réaction d’armature qui en résulte est donné par l’équation illustrée ci-dessous:
La direction du flux résultant ϕArdente est le long de l’OD, ce qui fait un angle avec l’horizontal dans le sens des aiguilles d’une montre.
Par conséquent, il est observé que le flux résultant ϕArdente Configurement par le courant dans l’armature reste constant en amplitude égale à 1,5 ϕm Et il tourne à une vitesse synchrone. Lorsque le courant est en phase avec la tension induite, le flux de réaction d’armature ϕArdente est en retard sur le champ principal de 90⁰. C’est ce qu’on appelle Croisement du flux de magnétisation.
Réaction d’armature au facteur de puissance en retard
Si l’alternateur est chargé d’une charge inductive de facteur de puissance nul à la traîne. Le courant de phase iUNJEB Et moiC sera à la traîne avec leurs tensions de phase respectives eUNEB et eC par 90⁰. La figure ci-dessous montre le diagramme de phaseur de la réaction d’inhabituel à la charge en retard.
À temps t = 0les valeurs instantanées des courants et des flux sont données par:
Le schéma spatial des flux magnétiques est illustré ci-dessous:
Le flux résultant ϕArdente est donné par l’équation ci-dessous:
La direction du flux de réaction d’armature est opposée au flux de champ principal. Par conséquent, il s’opposera et affaiblira le flux de champ principal. Il est dit démagnétisé.
Réaction d’armature au principal facteur de puissance
Si l’alternateur est chargé d’une charge de facteur de puissance nul. Les courants de phase IUNJEB, Et moiC dirigera leurs tensions de phase respectives eUNEB, et eC par 90⁰. Le diagramme du phaseur est illustré ci-dessous:
Au moment t = 0, les valeurs instantanées des courants et des flux sont données par les équations ci-dessous:
La direction du flux est illustrée ci-dessous dans le diagramme du phaseur.
Le flux résultant est donné par l’équation ci-dessous:
La direction du flux de réaction d’armature est dans la direction du flux de champ principal. Il est connu comme flux de magnétisation.
Nature de réaction d’armature
La conclusion suivante est donnée ci-dessous:
- Le flux de réaction d’armature est constant en amplitude et tourne à une vitesse synchrone.
- La réaction d’armature est transversale lorsque le générateur fournit une charge à un facteur de puissance d’unité.
- Lorsque le générateur fournit une charge, à la puissance en décalage, la réaction d’armature est en partie démagnétisante et en partie par aimageuse.
Il s’agit d’une réaction d’armature dans une machine synchrone.