सिंक्रोनस मोटर के मामले में पावर एंगल और लोड क्या हैं

सिंक्रोनस मोटर में शक्ति कोण और लोड

सिंक्रोनस मोटर में शक्ति कोण (Power Angle) और लोड के बीच एक घनिष्ठ संबंध है। इन अवधारणाओं को समझने से सिंक्रोनस मोटरों के कार्य तथा प्रदर्शन को बेहतर ढंग से ग्रहण किया जा सकता है। यहाँ विस्तार से समझाया गया है:

1. शक्ति कोण (Power Angle)

परिभाषा

शक्ति कोण (जिसे टोक कोण या विद्युत कोण भी कहते हैं, δ द्वारा निरूपित) रोटर चुंबकीय क्षेत्र अक्ष और स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र अक्ष के बीच का दशा अंतर होता है। यह रोटर चुंबकीय क्षेत्र की स्थिति को स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के सापेक्ष दर्शाता है।

प्रभाव

• शक्ति स्थानांतरण: शक्ति कोण सिंक्रोनस मोटर द्वारा ग्रिड से अवशोषित सक्रिय शक्ति पर प्रत्यक्ष प्रभाव डालता है। शक्ति कोण जितना बड़ा, उतना ही अधिक सक्रिय शक्ति मोटर अवशोषित करता है।

• स्थिरता: अत्यधिक बड़ा शक्ति कोण मोटर को सिंक्रोनाइज़ेशन खोने का कारण बन सकता है, जिससे "स्लिप" घटना हो सकती है।

2. लोड

परिभाषा

लोड सिंक्रोनस मोटर द्वारा चलाया जाने वाला यांत्रिक लोड होता है, जिसे आमतौर पर शक्ति इकाइयों (किलोवाट या हॉर्सपावर) में व्यक्त किया जाता है।

संबंध

शक्ति कोण और लोड का संबंध: सिंक्रोनस मोटर के शक्ति कोण δ और लोड P के बीच एक गैर-रैखिक संबंध होता है, जिसे निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:

जहाँ:

• P मोटर द्वारा अवशोषित सक्रिय शक्ति (वाट या किलोवाट) है।

• E मोटर का नो-लोड EMF (इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स) (वोल्ट) है।

• V ग्रिड वोल्टेज (वोल्ट) है।

• Xs मोटर का सिंक्रोनस रिएक्टेंस (ओहम) है।

• δ शक्ति कोण (रेडियन) है।

3. शक्ति कोण विशेषताओं का ग्राफिकल निरूपण

विशेषताओं वक्र

• विशेषताओं वक्र: शक्ति कोण और लोड के बीच का संबंध एक विशेषताओं वक्र द्वारा दर्शाया जा सकता है। यह वक्र आमतौर पर गैर-रैखिक होता है और एक साइन फंक्शन का अनुसरण करता है।

• अधिकतम शक्ति बिंदु: जब शक्ति कोण δ 90 डिग्री (π/2 रेडियन) पर पहुंचता है, तो मोटर अधिकतम सक्रिय शक्ति Pmax अवशोषित करता है:

स्लिप बिंदु: जब शक्ति कोण 90 डिग्री से अधिक हो जाता है, तो मोटर सिंक्रोनाइज़ेशन खो सकता है, जिससे "स्लिप" स्थिति हो सकती है।

4. प्रभावकारी कारक

ग्रिड वोल्टेज

वोल्टेज विकृति: ग्रिड वोल्टेज V में परिवर्तन शक्ति कोण और लोड के बीच के संबंध पर प्रभाव डालता है। वोल्टेज में वृद्धि मोटर को अधिक सक्रिय शक्ति अवशोषित करने की अनुमति देती है।

मोटर पैरामीटर

सिंक्रोनस रिएक्टेंस: सिंक्रोनस रिएक्टेंस Xs मोटर का एक महत्वपूर्ण आंतरिक पैरामीटर है, जो शक्ति कोण और लोड के बीच के संबंध पर प्रभाव डालता है। उच्च सिंक्रोनस रिएक्टेंस मोटर के द्वारा अवशोषित सक्रिय शक्ति को कम करता है।

लोड विकृति

लोड में वृद्धि: जब लोड बढ़ता है, तो मोटर ऑटोमैटिक रूप से शक्ति कोण को समायोजित करता है ताकि अधिक सक्रिय शक्ति अवशोषित की जा सके, जब तक नया संतुलन बिंदु प्राप्त नहीं हो जाता है।

5. सारांश

• शक्ति कोण δ: रोटर चुंबकीय क्षेत्र और स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के बीच का दशा अंतर, जो मोटर द्वारा अवशोषित सक्रिय शक्ति पर प्रत्यक्ष प्रभाव डालता है।

• लोड P: मोटर द्वारा चलाया जाने वाला यांत्रिक लोड, जिसका शक्ति कोण के साथ गैर-रैखिक संबंध होता है।

• संबंध सूत्र: P=（EV/Xs） sin(δ) शक्ति कोण और लोड के बीच का संबंध व्यक्त करता है।

• अधिकतम शक्ति बिंदु: जब शक्ति कोण δ 90 डिग्री पर पहुंचता है, तो मोटर अधिकतम सक्रिय शक्ति Pmax=EV/ Xs अवशोषित करता है।

• स्लिप बिंदु: जब शक्ति कोण 90 डिग्री से अधिक हो जाता है, तो मोटर सिंक्रोनाइज़ेशन खो सकता है।

इन अवधारणाओं को समझने से सिंक्रोनस मोटरों को बेहतर ढंग से डिजाइन और संचालित किया जा सकता है, जिससे विभिन्न स्थितियों में उनका स्थिर संचालन सुनिश्चित होता है।