Ano ang power angle at load sa kaso ng synchronous motor?

Power Angle at Load sa Synchronous Motors

Ang power angle (Power Angle) at load sa synchronous motors ay may malapit na ugnayan. Ang pag-unawa sa mga konseptong ito ay tumutulong upang mas maunawaan ang prinsipyong paggana at performance ng synchronous motors. Narito ang detalyadong paliwanag:

1. Power Angle (Power Angle)

Pangalanan

Ang Power Angle (kilala rin bilang torque angle o electric angle, inilalarawan bilang δ) ay ang phase difference sa pagitan ng axis ng magnetic field ng rotor at stator. Ito ay kumakatawan sa posisyon ng magnetic field ng rotor sa relatibong magnetic field ng stator.

Epekto

• Power Transfer: Ang power angle ay direktang nakakaapekto sa aktibong lakas na inaabsorb ng synchronous motor mula sa grid. Ang mas malaking power angle, mas maraming aktibong lakas ang inaabsorb ng motor.

• Estabilidad: Ang sobrang malaking power angle ay maaaring magresulta sa pagkawala ng synchronization ng motor, na nagdudulot ng "slip" phenomenon.

2. Load

Pangalanan

Ang load ay tumutukoy sa mekanikal na load na pinapatakbo ng synchronous motor, karaniwang inilalarawan sa yunit ng lakas (kilowatts o horsepower).

Ugnayan

Power Angle at Load Ugnayan: Ang power angle δ at ang load P ng synchronous motor ay may hindi linear na ugnayan, na maaaring ipahayag gamit ang sumusunod na formula:

Kung saan:

• P ay ang aktibong lakas na inaabsorb ng motor (watts o kilowatts).

• E ay ang no-load EMF (electromotive force) ng motor (volts).

• V ay ang grid voltage (volts).

• Xs ay ang synchronous reactance ng motor (ohms).

• δ ay ang power angle (radians).

3. Graphical Representation ng Power Angle Characteristics

Characteristics Curve

• Characteristics Curve: Ang ugnayan sa pagitan ng power angle at load ay maaaring ipahayag gamit ang characteristics curve. Ang kurba na ito ay karaniwang hindi linear at sumusunod sa sine function.

• Maximum Power Point: Kapag ang power angle δ ay umabot sa 90 degrees (π/2 radians), ang motor ay inaabsorb ang maximum aktibong lakas Pmax:

Slip Point: Kapag ang power angle ay lumampas sa 90 degrees, ang motor ay maaaring mawala ang synchronization, na nagdudulot ng "slip" condition.

4. Mga Nakakaapektong Factor

Grid Voltage

Voltage Variation: Ang pagbabago sa grid voltage V ay nakakaapekto sa ugnayan sa pagitan ng power angle at load. Ang pagtaas ng voltage ay nagbibigay-daan para sa motor na inaabsorb ang mas maraming aktibong lakas.

Motor Parameters

Synchronous Reactance: Ang synchronous reactance Xs ay isang mahalagang internal parameter ng motor, na nakakaapekto sa ugnayan sa pagitan ng power angle at load. Ang mas mataas na synchronous reactance ay nagreresulta sa mas kaunti na inaabsorb na aktibong lakas ng motor.

Load Variation

Pagtaas ng Load: Kapag ang load ay tumaas, ang motor ay awtomatikong nagsasadya ng power angle upang inaabsorb ang mas maraming aktibong lakas hanggang sa makuha ang bagong equilibrium point.

5. Buod

• Power Angle δ: Kumakatawan sa phase difference sa pagitan ng magnetic field ng rotor at stator, na direktang nakakaapekto sa aktibong lakas na inaabsorb ng motor.

• Load P: Ang mekanikal na load na pinapatakbo ng motor, may hindi linear na ugnayan sa power angle.

• Relationship Formula: P=（EV/Xs） sin(δ) ay naglalarawan ng ugnayan sa pagitan ng power angle at load.

• Maximum Power Point: Kapag ang power angle δ ay umabot sa 90 degrees, ang motor ay inaabsorb ang maximum aktibong lakas Pmax=EV/ Xs.

• Slip Point: Kapag ang power angle ay lumampas sa 90 degrees, ang motor ay maaaring mawala ang synchronization.

Ang pag-unawa sa mga konseptong ito ay tumutulong upang mas maayos na disenyo at operasyon ng synchronous motors, na nag-uugnay sa kanilang stable operation sa iba't ibang kondisyon.