قدرو زاویه و بار در موتورهای همگام
قدرو زاویه (Power Angle) و بار در موتورهای همگام ارتباط نزدیکی دارند. درک این مفاهیم به درک بهتر اصول کار و عملکرد موتورهای همگام کمک میکند. در ادامه توضیحات دقیق آمده است:
۱. قدرو زاویه (Power Angle)
تعریف
قدرو زاویه (که همچنین با نام زاویه گشتاور یا زاویه الکتریکی شناخته میشود و با δ نمایش داده میشود) اختلاف فاز بین محور میدان مغناطیسی روتور و محور میدان مغناطیسی استاتور است. این زاویه موقعیت میدان مغناطیسی روتور نسبت به میدان مغناطیسی استاتور را نشان میدهد.
تأثیر
انتقال قدرت: قدرو زاویه مستقیماً بر قدرت فعال جذب شده توسط موتور همگام از شبکه تأثیر میگذارد. هرچه قدرو زاویه بیشتر باشد، موتور قدرت فعال بیشتری جذب میکند.
پایداری: قدرو زاویه بسیار بزرگ میتواند باعث خروج موتور از حالت همگامی شود که منجر به پدیده "لغزش" میشود.
۲. بار
تعریف
بار به بار مکانیکی که توسط موتور همگام محرک میشود اشاره دارد و معمولاً به واحدهای قدرت (کیلووات یا اسب بخار) بیان میشود.
رابطه
رابطه قدرو زاویه و بار: قدرو زاویه δ و بار P موتور همگام یک رابطه غیرخطی دارند که میتواند با فرمول زیر بیان شود:

که در آن:
P قدرت فعال جذب شده توسط موتور (وات یا کیلووات) است.
E ولتاژ EMF بدون بار (نیروی الکتروموتوری) موتور (ولت) است.
V ولتاژ شبکه (ولت) است.
Xs واکنش همگام موتور (اهم) است.
δ قدرو زاویه (رادیان) است.
۳. نمایش گرافیکی مشخصات قدرو زاویه
منحنی مشخصات
منحنی مشخصات: رابطه بین قدرو زاویه و بار میتواند با یک منحنی مشخصات نمایش داده شود. این منحنی معمولاً غیرخطی است و از تابع سینوسی پیروی میکند.
نقطه قدرت ماکزیمم: وقتی قدرو زاویه δ به ۹۰ درجه (π/۲ رادیان) میرسد، موتور قدرت فعال ماکزیمم Pmax را جذب میکند:

نقطه لغزش: وقتی قدرو زاویه از ۹۰ درجه بیشتر میشود، موتور ممکن است از حالت همگامی خارج شود که منجر به وضعیت "لغزش" میشود.
۴. عوامل مؤثر
ولتاژ شبکه
تغییر ولتاژ: تغییرات ولتاژ شبکه V بر رابطه بین قدرو زاویه و بار تأثیر میگذارد. افزایش ولتاژ به موتور اجازه میدهد که قدرت فعال بیشتری جذب کند.
پارامترهای موتور
واکنش همگام: واکنش همگام Xs یک پارامتر داخلی مهم موتور است که بر رابطه بین قدرو زاویه و بار تأثیر میگذارد. واکنش همگام بالاتر باعث میشود که موتور قدرت فعال کمتری جذب کند.
تغییر بار
افزایش بار: وقتی بار افزایش مییابد، موتور به طور خودکار قدرو زاویه را تنظیم میکند تا قدرت فعال بیشتری جذب کند تا نقطه تعادل جدیدی به دست آید.
۵. خلاصه
قدرو زاویه δ: نشاندهنده اختلاف فاز بین میدان مغناطیسی روتور و میدان مغناطیسی استاتور است که مستقیماً بر قدرت فعال جذب شده توسط موتور تأثیر میگذارد.
بار P: بار مکانیکی که توسط موتور محرک میشود و رابطه غیرخطی با قدرو زاویه دارد.
فرمول رابطه: P= (EV/Xs) sin(δ) رابطه بین قدرو زاویه و بار را توصیف میکند.
نقطه قدرت ماکزیمم: وقتی قدرو زاویه δ به ۹۰ درجه میرسد، موتور قدرت فعال ماکزیمم Pmax = EV / Xs را جذب میکند.
نقطه لغزش: وقتی قدرو زاویه از ۹۰ درجه بیشتر میشود، موتور ممکن است از حالت همگامی خارج شود.
درک این مفاهیم به طراحی و عملیات بهتر موتورهای همگام کمک میکند و اطمینان از عملکرد پایدار آنها در شرایط مختلف را فراهم میکند.