სიმძლავრის და მომრბოლის კოეფიციენტების სინქრონიზერები

სინქრონიზაციის ძალის განმარტება

სინქრონიზაციის ძალა, რომელიც აღინიშნება P_syn სიმბოლოთი, განიხილება როგორც სინქრონული ძალის P ცვლილება ტვირთის კუთხის δ ცვლილების მიხედვით. ასევე ცნობილი როგორც კუპლირების სიმძიმე, სტაბილურობის ფაქტორი ან რიგიდული ფაქტორი, ის კვანტიფიცირებს სინქრონული მანქანის (გენერატორი ან მოტორი) შესაძლებლობას დარჩენას სინქრონიზაციაში უსასრულო ბუსტებზე დაკავშირებისას.

სინქრონიზაციის დაცვის პრინციპი

განვიხილოთ სინქრონული გენერატორი, რომელიც გადასცემს სტაბილურ ძალას Pa ტვირთის კუთხით δ0. ტრანზიტული შეშფოთება, რომელიც იწვევს როტორის აჩქარებას (მაგალითად, δ ზრდა dδ-ით), გადაარჩენს მუშაობის წერტილს ახალ მუდმივ-ძალის კურვაზე, ტვირთი ზრდის Pa+δP. რადგან მექანიკური შესყიდვის ძალა არ იცვლება, დამატებითი ელექტრო ტვირთი დაარჩენს როტორის დეკელერაციას, აღდგენს სინქრონიზაციას.

საპირისპიროდ, თუ შეშფოთება ახლდება როტორს (არასამართლებრივ არასამართლებრივ δ), ტვირთი დაკლებულია a Pa−δP. მუდმივი შესყიდვის ძალა ახლდება როტორს, აღდგენს სინქრონიზაციას.

სინქრონიზაციის ძალის კოეფიციენტი: კორექტირების ეფექტურობის ზომა

ამ თავმდაბალი მექანიზმის ეფექტურობა დამოკიდებულია ძალის ტრანსფერის ცვლილების ტვირთის კუთხის ცვლილების მიხედვით. ეს კვანტიფიცირებულია სინქრონიზაციის ძალის კოეფიციენტით, რომელიც მათემატიკურად წარმოადგენს იმ გზას, რომლითაც ძალა ადგენს სიმბალანსის აღდგენას შეშფოთების შემდეგ.

• ძირითადი მახასიათებლები:

• შესაბამისად დაკავშირებული მანქანის დინამიურ პასუხს კუთხის გადახრებზე.

• განსაზღვრავს სისტემის გამძლეობას ტრანზიტული არასტაბილობის წინააღმდეგ.

• უფრო მაღალი Psyn მნიშვნელობები ნიშნავს რიგიდულ კუპლირებას და სწრაფ სინქრონიზაციის აღდგენას.

ეს პრინციპი განსაკუთრებით აქცევს სინქრონიზაციის ძალის როლს ქსელის სტაბილურობის დასაცავად, სინქრონულ მანქანებს შესაძლებლობას აძლევს თავმდაბალი შეშფოთებების წინააღმდეგ და სტაბილური მუშაობის დასაცავად.

ცილინდრული როტორის გენერატორის სინქრონიზაციის მომრბოლის კოეფიციენტის ძალის გამოყოფა ფაზის მიხედვით

ბევრ სინქრონულ მანქანაში Xs >> R. ამიტომ, ცილინდრული როტორის მანქანისთვის, გამოტოვებით სატურაციის და სტატორის რეზისტორის განხილვა, განტოლებები (3) და (5) ხდება:

სინქრონიზაციის ძალის კოეფიციენტი Psyn-ის ერთეული

სინქრონიზაციის ძალის კოეფიციენტი გამოიხატება ვატებში ელექტრო რადიანზე.

თუ P არის მანქანის პოლუსების ჯამური წყვილების რაოდენობა.

სინქრონიზაციის ძალის კოეფიციენტი მექანიკურ რადიანზე მოცემულია ქვემოთ მოცემული განტოლებით:

სინქრონიზაციის ძალის კოეფიციენტი მექანიკურ გრადუსზე მოცემულია:

სინქრონიზაციის მომრბოლის კოეფიციენტი

სინქრონიზაციის მომრბოლის კოეფიციენტი განიხილება როგორც მომრბოლი, რომელიც იწარმოებს სინქრონულ სიჩქარეზე, სადაც სინქრონიზაციის მომრბოლი კონკრეტულად შესაბამისია სინქრონიზაციის ძალის მომრბოლი ამ სიჩქარეზე. ნიშნავს τ_sy და გამოიხატება განტოლებით:

სადაც,

• m არის მანქანის ფაზების რაოდენობა

• ω_s = 2 π n_s

• n_s არის სინქრონული სიჩქარე რევოლუციაში წამში

სინქრონული ძალის კოეფიციენტის მნიშვნელობა

სინქრონული ძალის კოეფიციენტი Psyn კვანტიფიცირებს სინქრონული მანქანის როტორისა და სტატორის შორის მაგნიტური კუპლირების რიგიდულობას. უფრო მაღალი Psyn ნიშნავს რიგიდულ კუპლირებას, მაგრამ ზედმეტი რიგიდულობა შეიძლება გამოიწვიოს მექანიკური შოკები ტვირთის ან საწყობის აბრუნების შეცვლის შემდეგ—რაც შეიძლება დაზიანოს როტორს ან სიმებს.

ზემოთ მოცემული ორი განტოლება (17) და (18) აჩვენებს, რომ Psyn პროპორციულია სინქრონულ რეაქტიულობას. მანქანა უფრო დიდი ჰაერის გაფართოებით აჩვენებს შესაბამისად დაბალ რეაქტიულობას, რაც ხდის ის რიგიდული ვიდრე მანქანა ნაკლები ჰაერის გაფართოებით. რადგან Psyn პროპორციულია Ef, გადატვირთული მანქანა აჩვენებს უფრო რიგიდულობას ვიდრე ქვეტვირთული მანქანა.

აღდგენის შესაძლებლობა მაქსიმიზირებულია, როდესაც δ = 0 (არასატვირთოდ), ხოლო ის ნულდება, როდესაც δ = ±90^∘. ამ წერტილზე მანქანა მიდის არასტაბილურ ექვილიბრიუმში და სტეიდიუმის სტაბილურობის ზღვარს მიერთება. ამიტომ, მანქანის ამ სტაბილურობის ზღვარზე მუშაობა შეუძლებელია მცირე შეშფოთებების წინააღმდეგ დარჩენის ნულოვანი მუდმივი ძალის გამო, თუ არ არის დაჭრილი სპეციალური სწრაფი მოქმედი ექსციტაციის სისტემა.