Sinxron İmpedans Metodu

Edwiin

Alan: Güç qapığı

China

Sinhron Impedans Metodu və ya EMF Metodu, armatur reaksiyanın təsirini ekvivalent karyusel reaktivləyin ilə əvəz edir. Bu metodun köməyiylə voltaj nizamlamasını hesablamaq üçün aşağıdakı məlumatlar lazımdır: hər fazanın armatur müqaviməsi, açıq şəbəkə qaynaqlı xarakteristik (OCC) ehtiyar cür rəntgeni və açıq şəbəkə voltajı və sahə dəhliz akımı arasındakı əlaqəni göstərən qisa şəbəkə xarakteristik (SCC) ehtiyar cür rəntgeni.

Sinhron jeneratorda aşağıdakı tənliklər verilir:

Sinhron impedans $Zs$ hesablaması üçün ölçmələr aparılır və $Ea$ (armatur indiki EMF) dəyəri tapılır. $Ea$ və $V$ (terminal voltajı) istifadə edərək, voltaj nizamlaması hesablanır.

Sinhron Impedans Ölçümü

Sinhron impedans üç əsas testin köməyiylə müəyyənləşdirilir:

DC Müqavimə Testi
Açıq Şəbəkə Testi
Qısa Şəbəkə Testi

DC Müqavimə Testi

Bu testdə, alternator yıldız bağlantılı olaraq və DC sahə bobinin açıq şəbəkədə olduğu fərz edilir, bu şərtlər aşağıdakı şəkildə göstərilir:

DC Müqavimə Testi

Hər bir terminal cütlüyü arasında DC müqaviməsi ampermetr-voltmetr üsulu və ya Wheatstone köprüsü ilə ölçülür. Üç ölçmə müqavimə dəyərinin ortalaması $Rt$ hesablanır və hər fazanın DC müqaviməsi $R DC$ $R t$ ikiyə bölünməklə tapılır. Dərin effektin, AC müqaviməsinin effektiv dəyərini artırması nəzərə alınırsa, hər fazanın AC müqaviməsi $R AC$ $R DC$ 1.20-1.75 (typical value: 1.25) faktoru ilə çoxalaraq alınır, bu dəyər maşının ölçüsüyə bağlıdır.

Açıq Şəbəkə Testi

Açıq şəbəkə testi vasitəsilə sinhron impedans müəyyənləşdirilir, alternator nominal sinxron sürətində işləyir, yüklərin bağlanacağı terminal açıq şəbəkədə olur (yüklər ayırılır) və sahə akımı ilk olaraq sıfır olaraq qoyulur. Məxsus şəkil aşağıda göstərilir:

Açıq Şəbəkə Testi (Davam)

Sahə akımı sıfır olaraq qoyulduktan sonra, adımlarla artırılır və hər bir artım zamanı terminal voltajı $E t$ ölçülür. Sahə akımı adətən terminal voltajı nominal dəyərin 125%-inə çatana qədər artırılır. Açıq şəbəkə faz voltajı $Ep = E_{t/} sqrt 3$ və sahə akımı $I f$ arasındakı qrafik çizilir, bu O.C.C xarakteristik eğrisidir. Bu eğri standart manyetizasiya eğrisinin formasına bənzəyir, onun doğrusal hissəsi hava boşluğu xəttinə çevrilmişdir.

O.C.C və hava boşluğu xətti aşağıdakı şəkildə göstərilir:

Qısa Şəbəkə Testi

Qısa şəbəkə testində, armatur terminali üç ampermetr vasitəsilə qısa edilir, bu şərtlər aşağıdakı şəkildə göstərilir:

Qısa Şəbəkə Testi (Davam)

Alternatoru başlatmadan əvvəl, sahə akımı sıfır olaraq endirilir və hər bir ampermetr nominal tam yük akımından daha böyük diapazona qoyulur. Alternator nominal sinxron sürətində işləyir, sahə akımı adımlarla artırılır - açıq şəbəkə testində olduğu kimi - və hər bir artım zamanı armatur akımı ölçülür. Sahə akımı, armatur akımı nominal dəyərin 150%-inə çatana qədər ayarlanır.

Hər bir addıma görə, sahə akımı $If$ və üç ampermetr göstəricisinin ortalaması (armatur akımı $Ia)$ qeyd olunur. $Ia$ və $If$ arasındakı qrafik S.C.C xarakteristik eğrisini verir, bu eğri adətən düz xətt formasındadır, bu şərtlər aşağıdakı şəkildə göstərilir.

Sinhron Impedans Hesablanması

Sinhron impedans $Zs$ hesablaması üçün, əvvəlcə Açıq Şəbəkə Xarakteristik (OCC) və Qısa Şəbəkə Xarakteristik (SCC) eyni qrafik üzərində üst-üstə qoyulur. Sonra, nominal alternator faz voltajı $Erated$ -ə uyğun qısa şəbəkə akımı $ISC$ müəyyənləşdirilir. Sinhron impedans, açıq şəbəkə voltajı $EOC$ ( $Erated$ vermək üçün sahə akımı ilə) və uyğun gələn qısa şəbəkə akımı $ISC$ nisbəti kimi ifadə olunur, $s = EOC / ISC$ .

Grafik aşağıda göstərilir:

Yuxarıdakı şəkildən, nominal alternator faz voltajını vermək üçün sahə akımı $If = OA$ nəzərə alınır. Bu sahə akımı ilə açıq şəbəkə voltajı $AB$ ilə ifadə olunur.

Sinhron Impedans Metodunun Fərz Olunanları

Sinhron impedans metodu, sinhron impedans $Z_{s}$ (OCC və SCC eğriliyinə əsasən açıq şəbəkə voltajı və qısa şəbəkə akımı nisbəti ilə müəyyənləşdirilir) bu xarakteristiklər doğrusal olduğunda sabit qaldığını fərz edir. Daha da, test şərtlərindəki manyetik flux, yük altında olan fluxla eyni olduğunu fərz edir, lakin bu, qısa şəbəkədəki armatur akımının voltajdan təxminən 90° geri qalması səbəbindən, asılıq olaraq demagnetize edici armatur reaksiya etdirdiyi üçün xəta gətirir. Armatur reaksiya təsirləri, armatur akımı ilə orantılı voltaj düşməsi və reaktiv voltaj düşməsi kimi model edilir, manyetik zəruriyyətin sabit olduğunu fərz edir (bu, silindrik rotorlar üçün düzgün hava boşluğuna malik olduğundan valideir). Zəif təzyiq şərtlərində, $Z_{s}$ sabitdir (doğrusal/səciyyəsiz impedans), lakin doyma $Z_{s}$ OCC-nin doğrusal hissəsindən sonra azalır (doyma impedansı). Bu metod, faktiki yükdən daha yüksək voltaj nizamlaması verir, ona görə də pesimist metod adlandırılır.