4.1 Excited-rotor motorOur aim is t

4.1 Excited-rotor motor
Our aim is to find what determines the current drawn from the supply, which from
Figure 9.4 clearly depends on all the parameters therein. But for a given machine
operating from a constant-voltage, constant-frequency supply, the only independent variables are the load on the shaft and the d.c. current (the excitation) fed into
the rotor, so we will look at the influence of both, beginning with the effect of the
load on the shaft.
The speed is constant and therefore the mechanical output power (torque times
speed) is proportional to the torque being produced, which in the steady state is
equal and opposite to the load torque. Hence if we neglect the losses in the motor,
the electrical input power is also determined by the load on the shaft. The input
power per phase is given by VI cos f where I is the current and the power-factor
angle is f. But V is fixed, so the in-phase (or real) component of input current I
cos f is determined by the mechanical load on the shaft. We recall that, in the same
way, the current in the d.c. motor (Figure 3.6) was determined by the load. This
discussion reminds us that although the equivalent circuits in Figures 9.4 and 3.6 are
very informative, they should perhaps carry a ‘health warning’ to the effect that the
single most important determinant of the current (the load torque) does not actually
appear explicitly on the diagrams.
Turning now to the influence of the d.c. excitation current, at a given supply
frequency (i.e. speed) the utility-frequency e.m.f. (E) induced in the stator is
proportional to the d.c. field current fed into the rotor. If we wanted to measure this
e.m.f. we could disconnect the stator windings from the supply, drive the rotor at
synchronous speed by an external means, and measure the voltage at the stator
terminals, performing the so-called open-circuit test. If we were to vary the speed at
which we drove the rotor, keeping the field current constant, we would of course
find that E was proportional to the speed. We discovered a very similar state of
affairs when we studied the d.c. machine (Chapter 3): its induced motional or ‘back’
e.m.f. (E) turned out to be proportional to the field current, and to the speed of
rotation of the armature. The main difference between the d.c. machine and the
synchronous machine is that in the d.c. machine the field is stationary and the
armature rotates, whereas in the synchronous machine the field system rotates while
the stator windings are at rest: in other words, one could describe the synchronous
machine, loosely, as an ‘inside-out’ d.c. machine.
We also saw in Chapter 3 that when the unloaded d.c. machine was connected
to a constant-voltage d.c. supply, it ran at a speed such that the induced e.m.f. was
(almost) equal to the supply voltage, so that the no-load current was almost zero.

Kết quả (Việt) 2:

4.1 Excited-rotor động cơ
mục đích của chúng tôi là tìm những gì xác định hiện tại rút ra từ việc cung cấp, mà từ
hình 9.4 phụ thuộc rõ ràng trên tất cả các thông số trong đó. Nhưng đối với một máy cho
hoạt động từ một điện áp không đổi, cung cấp liên tục tần số, các biến độc lập chỉ là tải trên các trục và các dc hiện hành (kích thích) đưa vào
rotor, vì vậy chúng tôi sẽ xem xét ảnh hưởng của cả hai, bắt đầu với các tác động của
tải trọng trên các trục.
Tốc độ là không đổi và do đó sản lượng điện cơ khí (lần mô-men xoắn
tăng tốc độ) là tỷ lệ thuận với mô-men xoắn được sản xuất, mà trong trạng thái ổn định là
bằng nhau và ngược lại với mô-men xoắn tải. Do đó nếu chúng ta bỏ qua những mất mát trong động cơ,
công suất đầu vào điện cũng được xác định bằng tải trên các trục. Các đầu vào
năng lượng cho mỗi giai đoạn được cho bởi VI cos f nơi tôi là hiện tại và sức mạnh-yếu tố
góc độ là f. Nhưng V là cố định, do đó, các pha trong (hay thực) thành phần của đầu vào hiện tại tôi
cos f được xác định bởi các tải cơ trên trục. Chúng ta nhớ lại rằng, trong cùng một
cách, hiện nay trong các động cơ dc (Hình 3.6) được xác định bởi tải. Điều này
thảo luận nhắc nhở chúng ta rằng mặc dù các mạch tương đương trong hình 9.4 và 3.6 là
rất nhiều thông tin, họ có lẽ nên mang theo một 'cảnh báo sức khỏe' trong đó các
yếu tố quyết định quan trọng nhất của (các mô-men xoắn tải) hiện tại không thực sự
xuất hiện một cách rõ ràng về các sơ đồ.
Quay nay đến ảnh hưởng của kích thích dc hiện nay, tại một nguồn cung cấp cho
tần số (tức là tốc độ) emf tiện ích-tần số (E) gây ra trong stator là
tỷ lệ thuận với lĩnh vực dc hiện tại đưa vào rotor. Nếu chúng ta muốn đo này
e.mf chúng ta có thể ngắt kết nối các cuộn dây stator từ việc cung cấp, lái xe rotor ở
tốc độ đồng bộ bằng một phương tiện bên ngoài, và đo điện áp tại các stator
thiết bị đầu cuối, thực hiện cái gọi là kiểm tra mạch hở. Nếu chúng ta để thay đổi tốc độ lúc
đó chúng tôi lái xe rotor, giữ các lĩnh vực liên tục hiện nay, chúng tôi tất nhiên sẽ
thấy rằng E là tỷ lệ thuận với tốc độ. Chúng tôi phát hiện ra một trạng thái rất giống nhau của
các vấn đề khi chúng tôi nghiên cứu các máy dc (Chương 3): kiến nghị hoặc 'trở lại' gây ra nó
emf (E) hóa ra là tỷ lệ thuận với các lĩnh vực hiện tại, và với tốc độ của
vòng quay của phần ứng. Sự khác biệt chính giữa các máy dc và
máy đồng bộ là trong máy dc lĩnh vực này là văn phòng phẩm và các
phần ứng quay, trong khi đó ở các máy đồng bộ hệ thống trường quay trong khi
các cuộn dây stator là ở phần còn lại: nói cách khác, người ta có thể mô tả đồng bộ
máy, lỏng lẻo, như một máy dc 'từ trong ra ngoài'.
Chúng tôi cũng đã thấy trong chương 3 là khi máy dc dỡ đã được kết nối
với một nguồn cung cấp dc điện áp không đổi, nó chạy ở một tốc độ như vậy mà EMF gây ra là
( gần như) bằng với điện áp cung cấp, vì vậy mà không tải là gần như bằng không.