Voolu ja pöördemomenti koefitsiendi sünkroniseerimine

Sünkroniseeriva jõu määratlus

Sünkroniseeriv jõud, tähistatud kui P_syn, on defineeritud kui sünkroonse jõu P muutus laadimiskulma δ muutuse suhtes. Samuti tuntud kui sidepinge, stabiilsussuurus või kõrgekvaliteediline tegur, see kvantifitseerib sünkroonse masina (geneerija või mootori) omaniku tendentsi säilitada sünkroonsus ühendamisel lõpmatu juhibaari.

Sünkroonsuse säilitamise põhimõte

Kujutlege sünkroonset geneerijat, mis edastab püsivat jõudu Pa laadimiskulmaga δ0. Ajutine segadus, mis põhjustab rotori kiirendamist (nt δ suurenemine dδ võrra), viib tööpistik uuele püsivjõu kõverale, suurendades laadi Pa+δP. Kuna mehaaniline sisendjõud jääb muutumatuks, lisajõud aeglustab rotort, taastades sünkroonsuse.

Vastupidiselt, kui segadus aeglustab rotort (vähenedes δ), siis laad väikeneb a Pa−δP. Püsiv sisendjõud kiirendab siis rotort, taastades sünkroonsuse.

Sünkroniseeriva jõu kordaja: Parandusmechanismi efektiivsuse mõõt

Selle enda parandusmechanismi efektiivsus sõltub jõuduvoolu muutuse kiirust laadimiskulma muutuse suhtes. See on kvantifitseeritud sünkroniseeriva jõu kordajaga, mis matemaatiliselt esitab, kuidas jõud kohandub, et taastada tasakaal segaduse järel.

• Olulised omadused:

• Omadlikult seotud masina dünaamilise reaktsiooniga nurga deviatsioonidele.

• Määrab süsteemi vastupidavuse ajutise ebastabiilsuse vastu.

• Kõrgemad Psyn väärtused näitavad kõrgemat pinget ja kiiremat sünkroonsuse taastamist.

See põhimõte rõhutab sünkroniseeriva jõu põhiline rolli võrgu stabiilsuse säilitamisel, lubades sünkroonsetel masintel autonoomsesti vastata segadustele ja säilitada püsiv töörežiim.

Jõudväljund faasis silindrilise rotoriga geneerija sünkroniseeriva jõukordaja korral

Paljudes sünkroonsetes masintes Xs >> R. Seega, silindrilise rotoriga masina korral, eirates sättumist ja statoripinge, võrrandid (3) ja (5) saavad

Sünkroniseeriva jõu kordaja Psyn mõõtühik

Sünkroniseeriva jõu kordaja väljendatakse vatides elektrilise radiaani kohta.

Kui P on masina paaride arv.

Sünkroniseeriva jõu kordaja mehaanilise radiaani kohta annab järgnev võrrand:

Sünkroniseeriva jõu kordaja mehaanilise kraadi kohta antakse järgmisena:

Sünkroniseeriva jõukordaja

Sünkroniseeriva jõukordaja defineeritakse kui jõud, mis tekib sünkroonilisel kiirusel, kus sünkroniseeriv jõud eraldi vastab sünkroniseeriva jõu andmisele selles kiirusel. Tähistatud τ_sy, kordaja väljendatakse järgneva võrrandiga:

Kus,

• m on masina fazeid

• ω_s = 2 π n_s

• n_s  on sünkrooniline kiirus sekundites

Sünkroonilise jõu kordaja tähtsus

Sünkroonilise jõu kordaja Psyn kvantifitseerib sünkroonse masina rotorile ja statorile vahelise magneetse sidepinge. Kõrgem Psyn tähendab kõrgemat pinget, kuid liialine rigidne võib masina alt tekkida mehaanilisi sokke järsu laadimise või toite muutuste tõttu – potentsiaalselt kahjustades rotort või vanadeid.

Eelmainitud kaks võrrandit (17) ja (18) näitavad, et Psyn on pöördproportsionaalne sünkroonilise reageerimisega. Masin, millel on suuremad õhuruumid, näitab suhteliselt madalamat reageerimist, muutes selle rangemaks kui masin, millel on väiksemad õhuruumid. Kuna Psyn on otse proportsionaalne Ef-ga, ülevõetud masin näitab suuremat rigidust kui allavõetud masin.

Taastamisvõime on maksimaalne, kui δ = 0 (st nulllaadimisel), samas kui see väheneb nullini, kui δ = ±90^∘. Sel punktil masin jõuab ebastabiilse tasakaalu ja püsivast stabiilsuse piirmäära. Seega, masina kasutamine sellel stabiilsuse piirmääral on mittepraktikane, kuna see ei ole vastupidav väikeste segaduste suhtes – välja arvatud, kui see on varustatud spetsialiseeritud kiiretoimiva excitatsioonisüsteemiga.