Pag-syncronize sa Power ug Torque Coefficient

Pahayag sa Synchronizing Power

Ang synchronizing power, na ipinapakita bilang P_syn, ay inilalarawan bilang ang pagbabago sa synchronous power P batay sa mga pagbabago sa load angle δ. Tinatawag din itong stiffness of coupling, stability factor, o rigidity factor, at ito ay nagsasabi ng natural na tendensya ng synchronous machine (generator o motor) na panatilihin ang synchronism kapag nakakonekta ito sa infinite busbars.

Prinsipyo ng Pagpapanatili ng Synchronism

Isaalang-alang ang isang synchronous generator na nagpapadala ng steady power Pa sa isang load angle δ0. Ang isang transient disturbance na nagdudulot ng pabilis na paggalaw ng rotor (halimbawa, ang pagtaas ng δ ng dδ) ay naglilipat ng operating point sa bagong constant-power curve, at tumataas ang load sa Pa+δP. Dahil ang mechanical input power ay hindi nagbabago, ang karagdagang electrical load ay nababawasan ang bilis ng rotor, at inuulit ang synchronism.

Kabaligtaran, kung ang disturbance ay nagbabawas ng bilis ng rotor (pagbaba ng δ), ang load ay bumababa saa Pa−δP. Ang constant input power ay pumapabilis ng rotor, at inuulit ang synchronism.

Synchronizing Power Coefficient: Isang Sukat ng Efisiyente na Pagkorek

Ang epektibidad ng self-correcting mechanism na ito ay nakasalalay sa rate ng pagbabago ng power transfer batay sa pagbabago ng load angle. Ito ay sinasalamin ng synchronizing power coefficient, na matematikal na kumakatawan kung paano ang power ay naka-adjust upang muling mapanumbalik ang equilibrium pagkatapos ng disturbance.

• Pangunahing Katangian:

• Nakatali sa dynamic response ng makina sa angular deviations.

• Nagpapasya sa resilience ng sistema laban sa transient instability.

• Mas mataas na Psyn values ay nangangahulugan ng mas stiff na coupling at mas mabilis na recovery ng synchronism.

Ang prinsipyong ito ay nagbibigay-diin sa pundamental na papel ng synchronizing power sa pagpapanatili ng grid stability, na nagbibigay-daan sa synchronous machines na autonomously counteract disturbances at sustein ang steady-state operation.

Power output per phase ng cylindrical rotor generator synchronizing torque coefficient

Sa maraming synchronous machines Xs >> R. Kaya, para sa cylindrical rotor machine, neglecting saturation and stator resistance equation (3) and (5) become

Unit ng Synchronizing Power Coefficient Psyn

Ang synchronizing power coefficient ay ipinapakita sa watts per electrical radian.

Kung P ang total number of pair of poles ng makina.

Synchronising Power Coefficient per mechanical radian ay ibinibigay ng equation na ipinapakita sa ibaba:

Synchronising Power Coefficient per mechanical degree ay ibinibigay bilang:

Synchronising Torque Coefficient

Ang synchronising torque coefficient ay inilalarawan bilang ang torque na gini-generate sa synchronous speed, kung saan ang synchronising torque ay partikular na tumutugon sa torque na nagbibigay ng synchronising power sa speed na ito. Ipinapakita ito ng τ_sy, at ang coefficient ay ipinapakita ng equation:

Kung saan,

• m ang bilang ng phases ng makina

• ω_s = 2 π n_s

• n_s ang synchronous speed sa revolution per second

Importansya ng Synchronous Power Coefficient

Ang synchronous power coefficient Psyn ay nagsusukat ng stiffness ng magnetic coupling sa pagitan ng rotor at stator ng synchronous machine. Mas mataas na Psyn ay nangangahulugan ng mas stiff na coupling, ngunit ang sobrang rigidity ay maaaring magpahamak sa makina sa pamamagitan ng mechanical shocks mula sa abrupt na pagbabago ng load o supply—na maaaring maging sanhi ng pinsala sa rotor o windings.

Ang dalawang equations (17) at (18) ay nagpapakita na ang Psyn ay inversely proportional sa synchronous reactance. Ang isang makina na may mas malaking air gaps ay may relatively lower reactance, kaya ito ay mas stiff kaysa sa isang may mas maliit na air gaps. Dahil ang Psyn ay directly proportional sa Ef, ang overexcited machine ay nagpapakita ng mas malaking stiffness kaysa sa underexcited one.

Ang restoring capability ay pinakamataas kapag δ = 0 (i.e., at no load), habang ito ay bumababa hanggang zero kapag δ = ±90^∘. Sa punto na ito, ang makina ay umabot sa unstable equilibrium at steady-state stability limit. Kaya, ang pag-operate ng makina sa stability limit na ito ay hindi feasible dahil sa zero resistance nito sa small disturbances—maliban kung ito ay equipped ng specialized fast-acting excitation system.