Kas ir Vieneikā sistēma?

Vienību sistēma elektriskās mašīnas analīzē

Elektrisku mašīnu vai to sistēmu analīzei bieži tiek nepieciešamas dažādas parametru vērtības. Vienību (pu) sistēma nodrošina standartizētas attēlojumus spriegumam, strāvei, jaudai, impedancē un admittancē, vienkāršojot aprēķinus, normalizējot visas vērtības līdz kopējam pamatam. Šī sistēma ir īpaši izdevīga tīklos ar nestabilu spriegumu, kur tā vienkāršo salīdzināšanu un analīzi.

Definīcija

Vienu lieluma vienību vērtība definējas kā tā faktiskās vērtības (jebkurā mērvienībā) attiecība pret izvēlēto pamatu vai atskaites vērtību (tajā pašā mērvienībā). Matemātiski jebkuru lielumu pārveido uz tā vienību formu, dalot tā skaitlisko vērtību ar atbilstošo bāzes vērtību tādā pašā dimensijā. Jāatzīmē, ka vienību vērtības ir bezdimensiskas, kas noņem mērvienību atkarību un veicina vienotas analīzes dažādos sistēmās.

Ievietojot pamata strāves vērtību no vienādojuma (1) vienādojumā (3), iegūstam

Ievietojot pamata impedancēs vērtību no vienādojuma (4) vienādojumā (5), iegūsim impedances vienību vērtību

Vienību sistēmas priekšrocības

Vienību sistēma piedāvā divas galvenās priekšrocības elektrotehnikas analīzē:

• Standartizēta parametru attēlošana Ja izteiktas vienību terminos, rotājošu elektrisko mašīnu un transformatoru parametri (piemēram, pretestība, reaktance, impedansa) nonāk konsekventās skaitliskās diapazonos, neatkarīgi no to specifiskajiem rādītājiem. Šī standartizācija ļauj intuītīvu salīdzinājumu starp dažādiem izmēriem vai sprieguma klassēm, vienkāršojot dizainu un analīzi.

• Transformatora puses atsaucēšanas noņemšana Vienību sistēma noņem nepieciešamību atsaukties uz transformatora primāro vai sekundāro pusi. Normalizējot visus parametrus līdz kopējam pamatam, tā vienkāršo aprēķinus, izslēdzot pārnestības sarežģījumus. Piemēram, ja transformatoram ir vienību pretestība R_pu un reaktance X_pu, atsauktas uz primāro pusi, šīs vērtības paliek nemainīgas un nepieciešama nekāda papildu pielāgošana sekundāras puses analīzei.

Šis pieejas ļoti samazina aprēķinu apjomu enerģētikas sistēmu pētījumos, padarot to par nepieciešamu rīku, analizējot sarežģītus tīklus, kas ietver vairākus transformatorus un mašīnas.

Kur R_ep un X_ep apzīmē pretestību un reaktanci, atsauktas uz primāro pusi, ar "pu" apzīmējot vienību sistēmu.

Pretestības un lejkācijas reaktancēs vienību vērtības, atsauktas uz primāro pusi, ir identiskas ar tiem, kas atsaukti uz sekundāro pusi, jo vienību sistēma normāli izmanto bāzes vērtības, noņemot nepieciešamību pusei specifiskai atsaucēšanai. Šī ekvivalente rodas no visu lielumu (sprieguma, strāves, impedancēs) konsekventas skalēšanas līdz kopējam pamatam, nodrošinot, ka vienību parametri paliek nemainīgi transformatora pusēs.

Kur R_es un X_es apzīmē ekvivalento pretestību un reaktanci, atsauktas uz sekundāro pusi.

Tātad, var secināt no šiem diviem vienādojumiem, ka ideālais transformatora komponents var tikt izlaists. Tā kā transformatora ekvivalentā tīkla vienību impedancē paliek nemainīga, gan ja tā tiek aprēķināta no primārās, gan no sekundārās puses, ja abās pusēs sprieguma bāzes ir izvēlētas pēc transformācijas attiecības. Šī nemainīgums rodas no elektrisko lielumu konsekventas normalizācijas, nodrošinot, ka vienību attēlojums automātiski ņem vērā transformatora vāka attiecību, bez nepieciešamības eksplīcitā ideālā transformatora modelēšanai.