Sinhronizācijas jauda un momenta koeficients

Sinhronizācijas jaudas definīcija

Sinhronizācijas jauda, kas apzīmēta ar P_syn, ir definēta kā sinhronās jaudas P izmaiņas atkarībā no slodzes leņķa δ izmaiņām. Tā tiek saukta arī par "savienojuma stieprumu", "stabilitātes koeficientu" vai "stiguma faktoru", un tā kvantificē sinhronā mašīnas (ģeneratora vai dzinēja) ievērojamo tendenci uzturēt sinhronismu, kad tā ir savienota ar bezgalīgu ārējo tīklu.

Sinhronisma uzturēšanas princips

Apcerēsim sinhrono ģeneratoru, kas nodrošina pastāvīgu jaudu Pa pie slodzes leņķa δ0. Pārejas traucējums, kas rada rotora paātrināšanu (piemēram, δ palielināšanās par dδ), pārvieto darbības punktu uz jaunu konstantas jaudas līkni, palielinot slodzi līdz Pa+δP. Jo mehāniskā ieplūstošā jauda paliek nemainīga, papildu elektriskā slodze samazina rotora paātrinājumu, atjaunojot sinhronismu.

Otrādi, ja traucējums samazina rotora paātrinājumu (samazinot δ), slodze samazinās līdza Pa−δP. Konstantā ieplūstošā jauda tad paātrina rotora, atjaunojot sinhronismu.

Sinhronizācijas jaudas koeficients: Korrektīvā efektivitātes mērs

Šīs pašregulējošās mehānismes efektivitāte atkarīga no jaudas pārnesuma izmaiņu ātruma attiecībā pret slodzes leņķa izmaiņām. Tas tiek kvantificēts ar sinhronizācijas jaudas koeficientu, kas matemātiski attēlo, kā jauda pielāgojas, lai atjaunotu līdzsvaru pēc traucējuma.

• Galvenās īpašības:

• Būtisks saistībā ar mašīnas dinamisko reakciju uz leņķa novirzēm.

• Nosaka sistēmas izturību pret pagaidu nestabilitāti.

• Augstāki Psyn vērtības norāda ciešāku savienojumu un ātrāku sinhronisma atjaunošanos.

Šis princips uzsver sinhronizācijas jaudas fundamentālo lomu tīkla stabilitātes uzturēšanā, ļaujot sinhronajām mašīnām automātiski pretstatīties traucējumiem un uzturēt pastāvīgu darbības stāvokli.

Jaudas iznose vienā fāzē cilindra rotora ģeneratora sinhronizācijas momenta koeficients

Daudzos sinhronajos ģeneratoros Xs >> R. Tāpēc, cilindra rotora mašīnai, ignorējot satura saturēšanu un statora pretestību, vienādojumi (3) un (5) kļūst

Sinhronizācijas jaudas koeficienta Psyn mērvienība

Sinhronizācijas jaudas koeficients izsakāms vatās uz elektrisko radiānu.

Ja P ir mašīnas kopējais polu pāru skaits.

Sinhronizācijas jaudas koeficients uz mehānisko radiānu ir doto vienādojumu:

Sinhronizācijas jaudas koeficients uz mehānisko grādu ir doto vienādojumu:

Sinhronizācijas momenta koeficients

Sinhronizācijas momenta koeficients definēts kā moments, kas radīts sinhronajā ātrumā, kur sinhronizācijas moments specifiski atbilst momentam, kas radīs sinhronizācijas jaudu šajā ātrumā. Apzīmēts ar τ_sy, koeficients izsakāms ar vienādojumu:

Kur,

• m ir mašīnas fāžu skaits

• ω_s = 2 π n_s

• n_s ir sinhronais ātrums apgriezienos sekundē

Sinhronizācijas jaudas koeficienta nozīme

Sinhronizācijas jaudas koeficients Psyn kvantificē magnētisko savienojuma stingrumu starp sinhronās mašīnas rotoru un statoru. Augstāks Psyn nosaka ciešāku savienojumu, bet pārāk liels stingrums var izlaist mašīnu mehāniskiem triecieniem no neparedzētas slodzes vai piegādes izmaiņām — potenciāli bojājot rotoru vai virves. Virsā minētie divi vienādojumi (17) un (18) liecina, ka Psyn ir inversproporcionala sinhronajai reakcijai. Mašīna ar lielākiem gaisa gabaliem rāda relatīvi zemāku reakciju, padarot to stingrāku nekā mašīnu ar mazākiem gaisa gabaliem. Jo Psyn ir tieši proporcionala Ef, pārsalidzināta mašīna parāda lielāku stingrumu nekā nepietiekami salidzināta mašīna. Atjaunošanas spēja maksimizēta, kad δ = 0 (t.i., bez slodzes), bet tā samazinās līdz nullim, kad δ = ±90^∘. Šajā punktā mašīna sasniedz nestabilu ekvilibru un pastāvīgas stabilitātes robežu. Tāpēc mašīnas darbība šajā stabilitātes robežā ir nereāla, jo tā nav noturīga pret maziem traucējumiem — izņemot gadījumus, kad tā ir aprīkota ar specializētu ātri reaģējošu salidzināšanas sistēmu.