Stroj při zatížení

Reakce kotvy

U elektrických strojů je kotvou nazývána ta část stroje, do které je indukováno napětí. Pracuje-li synchronní stroj jako motor je potom kotvou rotor. V případě generátoru je kotvou stator.

Po připojení zátěže protéká statorovým vinutím proud, který vytvoří točivé magnetické pole. Toto pole se sčítá s magnetickým tokem rotoru a vytvoří se výsledné pole nazývané reakční magnetické pole (reakční magnetický tok), které značíme ϕ_a.

Výsledné magnetické pole je pak dáno fázorovým součtem otáčejícího se magnetického toku rotoru ϕ_b a reakčního toku ϕ_a.

Reakcí kotvy potom rozumíme vliv statorového pole na celkové pole stroje.

Fázorový diagram reakce kotvy

Proud statoru I je zde zakreslen pro induktivní charakter zátěže.

Obr. 1: Fázorový diagram pro induktivní zátěž

Z uvedeného fázorového diagramu je patrné, že zatěžovací proud I (proud statoru) je ve fázi s reakčním tokem ϕ_a.

Výsledné indukované napětí U_i je potom dáno vektorovým součtem indukovaného napětí v kotvě U_ib a napětím indukovaným ve vinutí kotvy vlivem reakce kotvy U_a

Úplné náhradní schéma a fázorový diagram

Obr. 2: Náhradní schéma

Napětí U je svorkové napětí alternátoru a proud I vyjadřuje proud tekoucí do připojené zátěže. Toto napětí můžeme vyjádřit:

U = U_i + U_R + U_X

Napětí U_R představuje úbytek napětí na činném odporu vinutí kotvy.

U_R = R ∙ I

Napětí U_X představuje úbytek napětí na indukční reaktanci.

U_X = X_σ ∙ I

Úbytek napětí na reaktanci je potom vyjádřen.

U_a = X_ad ∙ I

V následujícím fázorovém diagramu budeme opět předpokládat indukční zátěž.

Obr. 3: Úplný fázorový diagram pro induktivní zátěž

Zdroje

Obrázky

[1] Autor neznámý. Moderní design gramofonu se synchronním pohonem firmy Pro-Ject Audio [online]. [cit. 2015-1-20]. Dostupný na www: http://www.project-audio.com/inhalt/bilder/elemental_4.jpg.

Pokud není uvedeno jinak, autorem obrázků je Ing. Miroslav Opl