Was ist ein gutes Schaltungsmodell für einen Wechselstromgenerator?

Ein sehr einfacher elektrischer Wechselstromgenerator kann hergestellt werden, indem Magnete um eine feste Statorspule gedreht werden. Das sich ändernde Magnetfeld induziert Strom in der Statorwicklung.

Es scheint, dass dieses System bei einer festen Frequenz am besten als Stromquelle mit etwas Reihenwiderstand und Induktivität modelliert wird. Ist das ein gutes Modell?

Wenn dies der Fall ist, würde dies darauf hindeuten, dass das Verhalten des Systems in einem Leerlaufszenario darin besteht, eine sehr hohe Spannung an den Ausgangsstiften ohne Stromfluss zu erzeugen. Umgekehrt würde in einem Kurzschlussszenario eine feste Strommenge durch die Schleife fließen, die als Wärme im Serienwiderstand (Statordrähte) abgeführt würde.

Die Änderung des Magnetfelds induziert eine Spannung gemäß den Maxwell-Gleichungen . Siehe die dritte Gleichung in der Tabelle.
@AJN, also eher eine Spannungsquelle mit Serieninduktivität und Widerstand?
Das scheint richtig zu sein. Die Induktivität wäre größer als der Widerstand. Und da ein Kurzschluss eine hohe Spannung über einer niedrigen Impedanz hat, bedeutet dies einen großen Strom, der den Generator beschädigen wird. Gleiches gilt für einen AC-Motor.
Nein - es ist eine Spannungsquelle mit Reihenwiderstand und Induktivität. Eine Stromquelle würde im Leerlauf eine unendliche Spannung liefern.
Ja, Spannungsquelle. Ich schwöre, ich habe Spannungsquelle gelesen.

Antworten (3)

Es ist allgemein anerkannt, dass Synchronmaschinen als sinusförmige Spannungsquelle in Reihe mit einer synchronen Reaktanz Xs in Reihe mit einem Ankerwiderstand Ra modelliert werden. Ein Leiter-zu-Neutral-Modell einer Phase einer Drehstrommaschine wird verwendet, um eine Drehstrommaschine zu analysieren.

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Es scheint, dass dieses System bei einer festen Frequenz am besten als Stromquelle mit etwas Reihenwiderstand und Induktivität modelliert wird. Ist das ein gutes Modell?

Nein, das ist ein sehr naives Modell. Eine Stromquelle in Reihe mit irgendetwas ist immer noch nur eine Stromquelle. Eine Spannungsquelle wird mit Serienelementen (wie R und L) "praktisch" gemacht, aber eine Stromquelle wird mit parallelen Elementen modelliert, um sie nützlich zu machen.

Komm schon. Es ist wahrscheinlich ein Tippfehler. Das OP bedeutete (oder wird bald bedeuten) eine Spannungsquelle mit einer Reihenimpedanz oder eine Stromquelle mit einer parallelen Impedanz.

Wenn Sie eine Modellierungssoftware verwenden, die die gegenseitige Induktivität handhabt, versuchen Sie es mit einem gemeinsamen Paar von Induktivitäten und treiben Sie eine mit einer sinusförmigen Spannung an. Verwenden Sie den anderen für einen Ausgang.

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