Pagpapayaw ng Pwersa at Coefficient ng Torque
Pagsasalarawan ng Synchronizing Power
Ang synchronizing power, na tinutukoy bilang Psyn, ay inilalarawan bilang ang pagbabago sa synchronous power P sa pakikipag-ugnayan sa mga pagbabago sa load angle δ. Tinatawag din itong stiffness of coupling, stability factor, o rigidity factor, ito ay nagsusukat ng inherent tendency ng synchronous machine (generator o motor) na panatilihin ang synchronism kapag konektado ito sa infinite busbars.
Prinsipyong Pagsasalba ng Synchronism
Isaalang-alang ang isang synchronous generator na nagpapadala ng steady power Pa sa isang load angle δ0. Ang isang transient disturbance na nagdudulot ng pagtataas ng rotor acceleration (halimbawa, ang pagtaas ng δ ng dδ) ay naglilipat ng operating point sa isang bagong constant-power curve, nagpapataas ng load sa Pa+δP. Dahil ang mechanical input power ay nananatiling hindi nagbabago, ang additional electrical load ay nagpapabagal ng rotor, na nagpapanumbalik ng synchronism.
Kabaligtaran, kung ang disturbance ay nagpapabagal ng rotor (pagbawas ng δ), ang load ay bumababa saa Pa−δP. Ang constant input power ay nagpapabilis ng rotor, na nagpapanumbalik ng synchronism.
Synchronizing Power Coefficient: Isang Sukat ng Epektibidad ng Korreksyon
Ang epektividad ng self-correcting mechanism na ito ay nakasalalay sa rate ng pagbabago ng power transfer sa pakikipag-ugnayan sa pagbabago ng load angle. Ito ay nagsusukat ng synchronizing power coefficient, na mathematical representation kung paano ang power ay nagsasama upang muling magbalik ng equilibrium matapos ang isang disturbance.
Ang prinsipyong ito ay nagbibigay-diin sa fundamental na papel ng synchronizing power sa pagsasalba ng grid stability, na nagbibigay-daan sa synchronous machines na autonomously counteract disturbances at sustin ang steady-state operation.
Power output per phase ng cylindrical rotor generator synchronizing torque coefficient
Sa maraming synchronous machines Xs >> R. Kaya, para sa cylindrical rotor machine, neglecting saturation at stator resistance equation (3) at (5) naging
Unit ng Synchronizing Power Coefficient Psyn
Ang synchronizing power coefficient ay ipinapakita sa watts per electrical radian.
Kung P ang total number of pair of poles ng machine.
Synchronising Power Coefficient per mechanical radian ay ibinibigay ng equation na ipinapakita sa ibaba:
Synchronising Power Coefficient per mechanical degree ay ibinibigay bilang:
Synchronising Torque Coefficient
Ang synchronising torque coefficient ay inilalarawan bilang ang torque na ginenera sa synchronous speed, kung saan ang synchronising torque ay tumutugon sa torque na nagbibigay ng synchronising power sa speed na ito. Tinutukoy ito ng τsy, ang coefficient ay ipinapakita ng equation:
Kung saan,
m ang bilang ng phases ng machine
ωs = 2 π ns
ns ang synchronous speed sa revolution per second
Importansya ng Synchronous Power Coefficient
Ang synchronous power coefficient Psyn ay nagsusukat ng stiffness ng magnetic coupling sa pagitan ng rotor at stator ng synchronous machine. Mas mataas na Psyn ay nagpapahiwatig ng mas matigas na coupling, ngunit excessive rigidity ay maaaring magpataas ng exposure ng machine sa mechanical shocks mula sa abrupt load o supply variations—potentially damaging the rotor or windings.
Ang itaas na dalawang equations (17) at (18) ay nagpapahiwatig na Psyn ay inversely proportional sa synchronous reactance. Ang machine na may mas malaking air gaps ay nagpapakita ng relatively lower reactance, nagpapataas ng stiffness nito kaysa sa isa na may mas maliit na air gaps. Dahil Psyn ay directly proportional sa Ef, ang overexcited machine ay nagpapakita ng mas mataas na stiffness kaysa sa underexcited one.
Ang restoring capability ay pinakamataas kapag δ = 0 (i.e., sa no load), habang ito ay bumababa hanggang zero kapag δ = ±90∘. Sa punto na ito, ang machine ay umabot sa unstable equilibrium at steady-state stability limit. Kaya, ang pag-operate ng machine sa stability limit na ito ay imposible dahil sa zero resistance nito sa small disturbances—unless equipped with a specialized fast-acting excitation system.
