Apakah sudut kuasa dan beban dalam kes motor sinkron?

Sudut Kuasa dan Beban dalam Motor Sinkron

Sudut kuasa (Power Angle) dan beban dalam motor sinkron mempunyai hubungan yang erat. Memahami konsep-konsep ini membantu untuk lebih menguasai prinsip kerja dan prestasi motor sinkron. Berikut adalah penjelasan terperinci:

1. Sudut Kuasa (Power Angle)

Definisi

Sudut kuasa (juga dikenali sebagai sudut tork atau sudut elektrik, ditandai sebagai δ) adalah perbezaan fasa antara paksi medan magnet rotor dan paksi medan magnet stator. Ia mewakili kedudukan medan magnet rotor berbanding dengan medan magnet stator.

Impak

• Pemindahan Kuasa: Sudut kuasa secara langsung mempengaruhi kuasa aktif yang diserap oleh motor sinkron dari grid. Semakin besar sudut kuasa, semakin banyak kuasa aktif yang diserap oleh motor.

• Kestabilan: Sudut kuasa yang terlalu besar boleh menyebabkan motor kehilangan sinkronisasi, yang mengakibatkan fenomena "slip".

2. Beban

Definisi

Beban merujuk kepada beban mekanikal yang didorong oleh motor sinkron, biasanya diungkapkan dalam unit kuasa (kilowatt atau horse power).

Hubungan

Hubungan Sudut Kuasa dan Beban: Sudut kuasa δ dan beban P motor sinkron mempunyai hubungan bukan linear, yang dapat diungkapkan melalui formula berikut:

Di mana:

• P adalah kuasa aktif yang diserap oleh motor (watt atau kilowatt).

• E adalah EMF (electromotive force) tanpa beban motor (volt).

• V adalah voltan grid (volt).

• Xs adalah reaktans sinkron motor (ohm).

• δ adalah sudut kuasa (radian).

3. Perwakilan Grafik Ciri-ciri Sudut Kuasa

Lengkung Ciri-ciri

• Lengkung Ciri-ciri: Hubungan antara sudut kuasa dan beban boleh diwakili oleh lengkung ciri-ciri. Lengkung ini biasanya bukan linear dan mengikuti fungsi sinus.

• Titik Kuasa Maksimum: Apabila sudut kuasa δ mencapai 90 darjah (π/2 radian), motor menyerap kuasa aktif maksimum Pmax:

Titik Slip: Apabila sudut kuasa melebihi 90 darjah, motor mungkin kehilangan sinkronisasi, yang mengakibatkan keadaan "slip".

4. Faktor-faktor Pengaruh

Voltan Grid

Variasi Voltan: Perubahan voltan grid V mempengaruhi hubungan antara sudut kuasa dan beban. Kenaikan voltan membolehkan motor menyerap lebih banyak kuasa aktif.

Parameter Motor

Reaktans Sinkron: Reaktans sinkron Xs adalah parameter dalaman penting motor, yang mempengaruhi hubungan antara sudut kuasa dan beban. Reaktans sinkron yang lebih tinggi mengakibatkan penyerapan kuasa aktif yang lebih sedikit oleh motor.

Variasi Beban

Kenaikan Beban: Apabila beban meningkat, motor secara automatik menyesuaikan sudut kuasa untuk menyerap lebih banyak kuasa aktif sehingga titik keseimbangan baru dicapai.

5. Ringkasan

• Sudut Kuasa δ: Mewakili perbezaan fasa antara medan magnet rotor dan medan magnet stator, secara langsung mempengaruhi kuasa aktif yang diserap oleh motor.

• Beban P: Beban mekanikal yang didorong oleh motor, mempunyai hubungan bukan linear dengan sudut kuasa.

• Formula Hubungan: P=（EV/Xs） sin(δ) menggambarkan hubungan antara sudut kuasa dan beban.

• Titik Kuasa Maksimum: Apabila sudut kuasa δ mencapai 90 darjah, motor menyerap kuasa aktif maksimum Pmax=EV/ Xs.

• Titik Slip: Apabila sudut kuasa melebihi 90 darjah, motor mungkin kehilangan sinkronisasi.

Memahami konsep-konsep ini membantu untuk merancang dan mengoperasikan motor sinkron dengan lebih baik, memastikan operasi stabil mereka dalam pelbagai keadaan.