同期発電機の能力曲線
の 能力曲線 同期発電機は、その中で機械が安全に動作できる境界を定義します。それはまたとして知られています 営業チャート または 能力チャート。許容動作範囲は以下の点に制限されます。
- MVAの負荷は発電機の定格を超えてはいけません。この限界は、電機子電流によって加熱される固定子の電機子によって決まる。
- MWの負荷は原動機の定格を超えてはいけません。
- 界磁電流は、界磁の加熱によって決定される特定の値を超えてはならない。
- 定常状態または安定動作のためには、負荷角δは９０度未満でなければならない。安定条件の理論的安定限界は、δ= 90°のときに発生します。
能力曲線は同期機のフェーザ図に基づいています。の フェーザー図 遅れ力率における円筒形回転子オルタネータの回転数を以下に示します。
簡単にするために、電機子抵抗と飽和は無視できると仮定します。機械は定電圧母線に接続されているため、電圧Vp 定数です。長さO´O（= Vp） 固定されています。軸OxとOyは原点OをVの先端にして描かれていますp.
フェーザー図から、
発電機の有効電力出力は、
発電機の無効電力出力は、
円筒形回転子発電機の典型的な能力曲線を以下に示します。
曲線はS-平面上にプロットされます。ここで、Pは縦軸とQは横軸です。定電力Ia、ボルトアンペアS = VAの場合、軌跡は中心O、半径OB（= 3 V）の円です。p 私ある）定Ｐ操作はＱ軸に平行な線上にある。一定の励起軌跡は、中心がO '、半径がB'（= 3 V）の円です。p Ef/バツの）等力率線は、Oからの直線の放射状の線です。
励磁用Ef ゼロに等しい場合、電機子電流は次のように与えられます。
=定格電圧での短絡電流
= OO ’
理論的安定性限界は直線ですO'MとO'OをO 'で直角に合わせます。ここでδ= 90°。 aとbの間では、オルタネーターの動作は最大界磁電流と半径の円（3 V E）によって制限されます。f/ バツの）センターO ' bとcの間では、操作はMVA制限によって制限されます。ここで私はある 最大許容電機子電流です。 cとdの間では、動作は原動機の力によって制限されます。 dとeの間では、動作は実用的な安定限界によって制限されます。
安定性の理論的限界は次のとおりです。=90⁰。しかし、理論上の限界と実際に使用される限界との間には安全余裕がなければなりません。実用上の限界は通常、理論上の安定性限界よりも10％小さいとみなされます。交流発電機の完全な操作区域はあります abcdkOa。この中のオルタネーターの動作区域は暖房および安定性の見地から安全である。動作領域がこの領域内に配置されると、目的の電力P、S、Q電流、力率、および励起が求められます。
下の図を見てください。
- 点Fが能力曲線の内側にあれば、機械は過熱せず、同期から外れる可能性は低いでしょう。
- FからIの原点O 'までの線f は、軸から角度δにある。
- O'Oaに平行なFGからFまでの線はOGと等しい力を与えます。
- FからQ軸の原点Oまでの直線は、垂直軸からの力率角φを表します。すなわち、∠FOG= ϕ
- 電機子電流Iある OFで与えられます。
- VA出力は（OF x動作電圧）で与えられます
- VAr出力はGF x出力電圧で与えられます
- 興奮を与えるf.
