Синхронизирање на моќ и коефициент на момент
Дефиниција на синхронизациска моќ
Синхронизациската моќ, означена како Psyn, е дефинирана како варијација на синхронизациската моќ P во однос на промени на аголот на оптеретување δ. Исто така позната како чврстост на поврзаност, фактор на стабилност или фактор на чврстост, таа квантификува инхерентната тенденција на синхронскиот апарат (генератор или мотор) да одржува синхронизација кога е поврзан со бескрајни шински колодви.
Принцип на одржување на синхронизација
Размислете за синхронски генератор кој испраќа постојана моќ Pa при агол на оптеретување δ0. Транзиентно прекинување што предизвикува акцелерација на роторот (на пример, зголемување на δ за dδ) сместува точката на работување на нова константна крива на моќ, зголемувајќи го оптеретувањето до Pa+δP. Бидејќи механичката влезна моќ останува непроменета, дополнителната електрична оптеретеност забавува роторот, враќајќи го во синхронизација.
Насупрото, ако прекинувањето забавува роторот (намалувајќи δ), оптеретувањето паднува доa Pa−δP. Константната влезна моќ потоа акцелерира роторот, враќајќи го во синхронизација.
Коефициент на синхронизациска моќ: Мера на ефикасност на корекција
Ефективноста на овој механизам за само-корекција зависи од брзината на промена на преносот на моќ во однос на варијацијата на аголот на оптеретување. Ова е квантифицирано со коефициентот на синхронизациска моќ, кој математички ја претставува начината на која моќта се прилагодува за да се врати равновесието после прекинување.
Овој принцип подчеркува фундаменталната улога на синхронизациската моќ во одржување на стабилноста на мрежата, овозможувајќи синхронските машини да автономно контраат прекинувањата и да одржуваат стабилна операција.
Моќен излез по фаза на генераторот со цилиндричен ротор и коефициент на синхронизациска торкса
Во многу синхронски машини Xs >> R. Затоа, за машина со цилиндричен ротор, неглижејќи насищено и статорско отпорство, једначините (3) и (5) стануваат
Единица на коефициент на синхронизациска моќ Psyn
Коефициентот на синхронизациска моќ е изразен во вати по електричка радијан.
Ако P е вкупниот број на парови на полова на машината.
Коефициентот на синхронизациска моќ по механички радијан е даден со следната једначина:
Коефициентот на синхронизациска моќ по механички степен е даден како:
Коефициент на синхронизациска торкса
Коефициентот на синхронизациска торкса е дефиниран како торксата генерирана на синхронска брзина, каде што синхронизациската торкса специфично одговара на торксата која дава синхронизациска моќ на оваа брзина. Обележан со τsy, коефициентот е изразен со једначината:
Каде,
m е бројот на фази на машината
ωs = 2 π ns
ns е синхронската брзина во обртении по секунда
Значење на коефициентот на синхронизациска моќ
Коефициентот на синхронизациска моќ Psyn квантификува чврстоста на магнетната поврзаност помеѓу роторот и статорот на синхронска машина. Повисок Psyn значи подебела поврзаност, но прекумерна чврстост може да изложи машината на механички шокови од нагло променливи оптеретувања или промени на напонот – што потенцијално може да ја повреди роторот или намотките.
Горните две једначини (17) и (18) покажуваат дека Psyn е обратно пропорционален на синхронскиот реактансе. Машина со по големи воздушни размаци има релативно пониски реактансе, што ја прави подебела од онаа со помали воздушни размаци. Бидејќи Psyn е директно пропорционален на Ef, машината со надпревозбуздување демонстрира повеќе чврстост од онава со недопревозбуздување.
Капацитетот за враќање е максимизиран кога δ = 0 (т.е., без оптеретување), додека тоа се намалува до нула кога δ = ±90∘. На оваа точка, машината достигнува нестабилна равновесна граница. Затоа, работањето на машината на оваа граница на стабилност е невозможно поради неговата нулта одбрана против малите прекинувања – освен ако не е опремена со специјализирана брзо делувајќа систем за превозбуздување.
