Search


نسبة الدائرة القصيرة للمحرك المتزامن

مقال يعرّف نسبة الدائرة القصيرة (SCR) للمحرك المتزامن ويشرح علاقتها بأهمية Xd في تنظيم الجهد والاستقرار وتأثيرها على تصميم المحرك مع القيم النموذجية

Edwiin
حقل: مفتاح الكهرباء
10Year<
China
أضفنا على Google

نسبة الدائرة القصيرة (SCR) للمحرك المتزامن

تُعرّف نسبة الدائرة القصيرة (SCR) للمحرك المتزامن كنسبة التيار المغناطيسي اللازم لإنتاج الجهد المقنن تحت ظروف الدائرة المفتوحة إلى التيار المغناطيسي اللازم لاستمرار تيار الأذرع المقنن أثناء حالة قصر الدائرة. بالنسبة للمحرك المتزامن ثلاثي الأطوار، يمكن استنتاج SCR من خصائصه في حالة الدائرة المفتوحة (O.C.C) عند السرعة المقننة وخواصه في حالة قصر الدائرة (S.C.C)، كما هو موضح في الشكل أدناه:

نسبة الدائرة القصيرة للمحرك المتزامن

من الشكل أعلاه، يتم إعطاء نسبة الدائرة القصيرة بالمعادلة الموضحة أدناه.

نسبة الدائرة القصيرة للمحرك المتزامن

نظرًا لأن المثلثات Oab و Ode متشابهة، فإن:

نسبة الدائرة القصيرة للمحرك المتزامن

الردكشن المتزامن على محور الدايركت (Xd)

يُعرّف الردكشن المتزامن على محور الدايركت Xd كنسبة الجهد المفتوح للدائرة المقابلة لتيار مغناطيسي معين إلى تيار قصر الدائرة للأذرع تحت نفس ظروف التيار المغناطيسي.

لتيار مغناطيسي بحجم Oa، يتم التعبير عن الردكشن المتزامن على محور الدايركت (بأوم) بالمعادلة التالية:

نسبة الدائرة القصيرة للمحرك المتزامن

العلاقة بين نسبة الدائرة القصيرة والردكشن المتزامن

من المعادلة (7)، يتضح أن نسبة الدائرة القصيرة (SCR) تساوي العكس من الردكشن المتزامن على محور الدايركت Xd. في الدائرة المغناطيسية المشبعة، تكون قيمة Xd تعتمد على درجة التشبع المغناطيسي.

أهمية نسبة الدائرة القصيرة (SCR)

تعتبر SCR معلمة حاسمة للمحركات المتزامنة، وتؤثر على خصائصها التشغيلية والأبعاد الفيزيائية والتكلفة. تشمل الآثار الرئيسية:

  • تأثير تنظيم الجهد

    • المولدات المتزامنة ذات قيم SCR أقل تظهر تقلبات أكثر وضوحًا في جهد الطرف مع تغير الحمل. تتطلب الحفاظ على جهد ثابت للطرف ضبطًا واسع النطاق لتيار المجال If.

  • قيود الاستقرار

    • تنخفض قوة التزامن مع انخفاض SCR، وهي ضرورية للحفاظ على التزامن. هذا يؤدي إلى حد أدنى للاستقرار، مما يعني أن الأجهزة ذات SCR منخفضة تكون أقل استقرارًا عند العمل بالتوازي مع مولدات أخرى.

  • التنازلات في التصميم

    • توفر الأجهزة ذات SCR عالية تنظيم جهد أفضل واستقرارًا ثابتًا أكبر ولكنها تتضمن تيارات أعطال قصر دائرية أعلى للأذرع. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر في حجم الجهاز وتكاليفه بسبب التنازلات في التصميم.

يتم وصف الجهد المثير للمحرك المتزامن بالمعادلة:

نسبة الدائرة القصيرة للمحرك المتزامن

بالنسبة لنفس قيمة Tph، يكون الجهد المثير متناسبًا مباشرة مع التدفق المغناطيسي لكل قطب.

نسبة الدائرة القصيرة للمحرك المتزامن

يتم إعطاء الردكشن المتزامن كما يلي:

نسبة الدائرة القصيرة للمحرك المتزامن

العلاقة بين نسبة الدائرة القصيرة والفراغ

وبالتالي، تكون نسبة الدائرة القصيرة (SCR) متناسبة مباشرة مع مقاومة الفراغ أو طول الفراغ. زيادة طول الفراغ ترفع SCR، رغم أنه يتطلب قوة مغناطيسية متحركة أعلى للحفاظ على نفس الجهد المثير (Ef). لزيادة القوة المغناطيسية المتحركة، يجب زيادة تيار المجال أو عدد دورات المجال، مما يتطلب أعمدة مجال أعلى وأقطار آلة أكبر.

تأثير على تصميم الآلة

يؤدي هذا إلى استنتاج رئيسي: زيادة SCR تزيد بشكل فطري من حجم ووزن وتكلفة المحرك المتزامن.

قيم SCR النموذجية حسب نوع الآلة

  • آلات ذات محور أسطواني: تتراوح SCR من 0.5 إلى 0.9.

  • آلات ذات أقطاب بارزة: تتراوح SCR بين 1.0 و 1.5.

  • محولات التزامن: تكون SCR عادة 0.4.

تعكس هذه القيم التنازلات في التصميم بين الاستقرار وتنظيم الجهد والأبعاد الفيزيائية في تكوينات مختلفة من الآلات المتزامنة.

قدم نصيحة وشجع الكاتب

التعليقات

شارك سؤالك أو وجهة نظرك
WhatsApp
إرسال الاستفسار
+86
انقر لتحميل الملف
تنزيل
الحصول على تطبيق IEE Business
استخدم تطبيق IEE-Business للعثور على المعدات والحصول على حلول والتواصل مع الخبراء والمشاركة في التعاون الصناعي في أي وقت ومن أي مكان - دعمًا كاملاً لتطوير مشاريعك الكهربائية والأعمال
تسجيل الدخول
أو المتابعة باستخدام
هل أنت جديد هنا؟
تسجيل