Usklajevanje moči in koeficienta vrelika

Definicija sinhronizacijske moči

Sinhronizacijska moč, označena s P_syn, je definirana kot variacija sinhronne moči P glede na spremembe naložnega kota δ. Tudi znan kot trdost pri vezavi, faktor stabilnosti ali faktor trdosti, kvantificira notranjo tendenco sinhronne naprave (generatorja ali motorja) za ohranjanje sinhronizacije, ko je povezana s neskončno šinom.

Načelo ohranjanja sinhronizacije

Razmislite o sinhronnem generatorju, ki prenaša stalno moč Pa pri naložnem kotu δ0. Prenosni motnji, ki povzročijo pospeševanje rotorja (na primer, povečanje δ za dδ), premaknejo točko delovanja na novo krivuljo stalne moči, kar poveča naloženost na Pa+δP. Ker mehanska vhodna moč ostane nespremenjena, dodatna električna naloženost uspori rotor in obnovi sinhronizacijo.

Obratno, če motnja upočasni rotor (zmanjša δ), naloženost pada na a Pa−δP. Konstantna vhodna moč potem pospeši rotor in obnovi sinhronizacijo.

Koeficient sinhronizacijske moči: Mera učinkovitosti popravkov

Učinkovitost tega samopopravljalnega mehanizma je odvisna od hitrosti spremembe prenosa moči glede na spremembo naložnega kota. To je kvantificirano z koeficientom sinhronizacijske moči, ki matematično predstavlja, kako se moč prilagodi, da obnovi ravnovesje po motnji.

• Ključne značilnosti:

• Vgrajen v dinamični odziv stroja na kotne odstopanja.

• Določa odpornost sistema proti prehodnim nestabilnostim.

• Višji Psyn vrednosti kažejo na trdnejšo vez in hitrejšo obnovitev sinhronizacije.

Ta načelo podčrtava osnovno vlogo sinhronizacijske moči pri ohranjanju stabilnosti omrežja, ki omogoča sinhronnim strojem, da avtonomno nasprotno delujejo na motnje in vzdržujejo stacionarno delovanje.

Moč izhoda na fazo cilindričnega rotorja generatorja koeficienta sinhronizacijskega torza

V mnogih sinhronnih strojih Xs >> R. Zato, za stroj z cilindričnim rotorjem, z zanemaritvijo nasiti in upora statora enačbi (3) in (5) postaneta

Enota koeficienta sinhronizacijske moči Psyn

Koeficient sinhronizacijske moči je izražen v vatih na električni radian.

Če je P skupno število parov polov stroja.

Koeficient sinhronizacijske moči na mehanski radian je dan z enačbo, prikazano spodaj:

Koeficient sinhronizacijske moči na mehanski stopinji je dan kot:

Koeficient sinhronizacijskega torza

Koeficient sinhronizacijskega torza je definiran kot torz, ki se generira pri sinhronni hitrosti, kjer sinhronizacijski torz specifično ustvarja sinhronizacijsko moč pri tej hitrosti. Označen z τ_sy, je koeficient izražen z enačbo:

Kjer,

• m je število faz stroja

• ω_s = 2 π n_s

• n_s je sinhronna hitrost v obratih na sekundo

Pomen koeficienta sinhronne moči

Koeficient sinhronne moči Psyn kvantificira trdost magnetne vezave med rotorjem in statorjem sinhronnega stroja. Višja Psyn vrednost kaže na trdnejšo vez, toda prevelika trdost lahko stroj izpostavi mehanskim šokom zaradi nenadnih sprememb naloženosti ali oskrbe – kar lahko poškoduje rotor ali navije.

Zgoraj dve enačbi (17) in (18) kažeta, da je Psyn obratno sorazmeren s sinhronsko reaktivno uporno. Stroj z večjimi zračnimi prostoremi ima relativno manjšo reaktivno upornost, kar ga čini trdnejšim od tistega z manjšimi zračnimi prostoremi. Ker je Psyn neposredno sorazmeren s Ef, stroj, ki je preobogaten, demonstrira večjo trdost kot podobogaten.

Moč obnavljanja je maksimalna, ko je δ = 0 (tj. brez naloženosti), medtem ko pada na nič, ko je δ = ±90^∘. V tem trenutku doseže stroj nestabilno ravnovesje in mejo stacionarne stabilnosti. Zato je delovanje stroja na tej meji stabilnosti nepraktično zaradi njegove ničelne odpornosti na majhne motnje – razen, če je opremljen z posebnim hitro delujočim sistemom za navijanje.