शक्ति और टोक़ गुणांक संchronization

सिंक्रोनाइज़ करने वाली शक्ति की परिभाषा

सिंक्रोनाइज़ करने वाली शक्ति, P_syn द्वारा निरूपित, सिंक्रोनाइज़ करने वाली शक्ति P में परिवर्तन को लोड कोण δ के परिवर्तन के संबंध में परिभाषित किया जाता है। इसे कनेक्शन की कठोरता, स्थिरता गुणांक, या कठोरता गुणांक के रूप में भी जाना जाता है, यह एक सिंक्रोनस मशीन (जनरेटर या मोटर) की अनंत बसबारों से जुड़ी हुई होने पर सिंक्रोनिस्म बनाए रखने की आंतरिक प्रवृत्ति को मापता है।

सिंक्रोनिस्म बनाए रखने का सिद्धांत

एक सिंक्रोनस जनरेटर पर विचार करें जो लोड कोण δ0 पर एक स्थिर शक्ति Pa प्रसारित कर रहा है। एक अस्थायी विक्षेप जो रोटर की गति को बढ़ाता है (उदाहरण के लिए, δ में dδ की वृद्धि), कार्यान्वयन बिंदु को एक नए स्थिर-शक्ति वक्र पर स्थानांतरित करता है, लोड को Pa+δP तक बढ़ाता है। क्योंकि यांत्रिक इनपुट शक्ति अपरिवर्तित रहती है, अतिरिक्त विद्युत लोड रोटर की गति को कम करता है, सिंक्रोनिस्म को बहाल करता है।

इसके विपरीत, यदि एक विक्षेप रोटर को धीमा करता है (δ को कम करता है), तो लोड a Pa−δP तक गिरता है। स्थिर इनपुट शक्ति फिर रोटर की गति को बढ़ाती है, सिंक्रोनिस्म को बहाल करती है।

सिंक्रोनाइज़ करने वाली शक्ति गुणांक: सुधार की प्रभावशीलता का माप

इस स्व-सुधार तंत्र की प्रभावशीलता लोड कोण विचरण के संबंध में शक्ति स्थानांतरण दर के ऊपर निर्भर करती है। यह सिंक्रोनाइज़ करने वाली शक्ति गुणांक द्वारा मात्रात्मक रूप से व्यक्त की जाती है, जो गणितीय रूप से विक्षेप के बाद शक्ति की संतुलन वापस लाने की विधि को प्रदर्शित करता है।

• मुख्य विशेषताएं:

• मशीन के कोणीय विचलनों पर डाइनामिक प्रतिक्रिया से अंतर्निहित रूप से जुड़ा हुआ है।

• सिस्टम की अस्थायी अस्थिरता के खिलाफ टिकाऊपन को निर्धारित करता है।

• उच्च Psyn मान संकुलन की कठोरता और तेज सिंक्रोनिस्म वापसी को दर्शाते हैं।

यह सिद्धांत सिंक्रोनाइज़ करने वाली शक्ति की मौलिक भूमिका को उजागर करता है, जो ग्रिड स्थिरता को बनाए रखने में मदद करती है, सिंक्रोनस मशीनों को विक्षेपों का स्वतंत्र रूप से विरोध करने और स्थिर-अवस्था कार्य को जारी रखने में सक्षम बनाती है।

सिलेंड्रिकल रोटर जनरेटर की प्रत्येक फेज में शक्ति आउटपुट और सिंक्रोनाइज़ करने वाले टोक का गुणांक

कई सिंक्रोनस मशीनों में Xs >> R। इसलिए, एक सिलेंड्रिकल रोटर मशीन के लिए, संतृप्ति और स्टेटर प्रतिरोध को नगण्य मानते हुए समीकरण (3) और (5) बन जाते हैं

सिंक्रोनाइज़ करने वाली शक्ति गुणांक Psyn की इकाई

सिंक्रोनाइज़ करने वाली शक्ति गुणांक वाट प्रति विद्युत रेडियन में व्यक्त किया जाता है।

यदि P मशीन के युग्मों की कुल संख्या है।

मैकेनिकल रेडियन प्रति सिंक्रोनाइज़ करने वाली शक्ति गुणांक नीचे दिए गए समीकरण द्वारा दिया जाता है:

मैकेनिकल डिग्री प्रति सिंक्रोनाइज़ करने वाली शक्ति गुणांक इस प्रकार दिया जाता है:

सिंक्रोनाइज़ करने वाला टोक गुणांक

सिंक्रोनाइज़ करने वाला टोक गुणांक, सिंक्रोनस गति पर उत्पन्न होने वाले टोक को परिभाषित किया जाता है, जहाँ सिंक्रोनाइज़ करने वाला टोक विशेष रूप से इस गति पर सिंक्रोनाइज़ करने वाली शक्ति प्रदान करने वाले टोक को दर्शाता है। τ_sy द्वारा निरूपित, गुणांक निम्न समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:

जहाँ,

• m मशीन के फेजों की संख्या है

• ω_s = 2 π n_s

• n_s सेकंड प्रति चक्र में सिंक्रोनस गति है

सिंक्रोनस शक्ति गुणांक का महत्व

सिंक्रोनस शक्ति गुणांक Psyn सिंक्रोनस मशीन के रोटर और स्टेटर के बीच चुंबकीय कनेक्शन की कठोरता को मापता है। एक उच्च Psyn कठोर कनेक्शन को दर्शाता है, लेकिन अत्यधिक कठोरता मशीन को अचानक लोड या आपूर्ति विक्षेपों से यांत्रिक झटकों के लिए प्रतिबद्ध कर सकती है- जो रोटर या वाइंडिंग को क्षति पहुंचा सकती है।

ऊपर दिए गए दो समीकरण (17) और (18) दर्शाते हैं कि Psyn सिंक्रोनस रिएक्टेंस के व्युत्क्रमानुपाती है। एक बड़े हवा के अंतराल वाली मशीन निस्पंदित रिएक्टेंस की तुलना में कम रिएक्टेंस प्रदर्शित करती है, इसलिए छोटे हवा के अंतराल वाली मशीन की तुलना में यह कठोर होती है। क्योंकि Psyn Ef के सीधे अनुपाती है, एक ओवर-एक्साइटेड मशीन एक अंडर-एक्साइटेड मशीन की तुलना में अधिक कठोरता प्रदर्शित करती है।

पुनर्स्थापन क्षमता जब δ = 0 (अर्थात, कोई लोड नहीं) होता है तो अधिकतम होती है, जबकि यह जब δ = ±90^∘ होता है तो शून्य हो जाती है। इस बिंदु पर, मशीन अस्थिर संतुलन और स्थिर-अवस्था स्थिरता सीमा तक पहुंचती है। इसलिए, छोटे विक्षेपों के लिए शून्य प्रतिरोध के साथ, एक विशेष तेज-कार्यकर एक्साइटेशन सिस्टम के बिना, मशीन का इस स्थिरता सीमा पर संचालन संभव नहीं है।