Sünkroonse masina lühikringiliikmelise suhe

Sünkliühenduse suhe (SCR) sinkronmaail

Sünkliühenduse suhe (SCR) sinkronmaail määratletakse kui suhe välismagnetvoolu, mis on vajalik nõutava pingeväärtuse loomiseks avatud tsüklite tingimustes, välismagnetvoolule, mis on vajalik nõutava kättemaksuvoo jätkamiseks sünkliühenduse tingimustes. Kolmfaasilise sinkronmaali puhul võib SCR tuletada tema avatud tsükli karakteristikust (O.C.C) nõutaval kiirusel ja sünkliühenduse karakteristikust (S.C.C), nagu allpool näidatud joonisel:

Ülaltoodud joonise põhjal antakse sünkliühenduse suhe järgmise võrrandiga.

Kuna kolmnurgad Oab ja Ode on sarnased, siis seega,

Direkttelise telje sinkroonreaktants (Xd)

Direkttelise telje sinkroonreaktants X_d määratletakse kui suhe avatud tsükli pingeväärtusele, mis vastab konkreetsele välismagnetvoolule, kättemaksuvoole sünkliühenduses sama välismagnetvoolu tingimustes.

Välismagnetvooli suurusega Oa direkttelise telje sinkroonreaktants (ohmides) väljendatakse järgmise võrrandiga:

SCR ja sinkroonreaktantsi vaheline seos

Võrrandist (7) on selge, et sünkliühenduse suhe (SCR) võrdub ühiku sinkroonreaktantsi X_d pöördväärtusega. Saturaatsiooni magneettsüsteemis on X_d  väärtus sõltuv magneetsaturaatsiooni aastest.

Sünkliühenduse suhteenese (SCR) tähtsus

SCR on oluline parameeter sinkronmaail, mille mõju ulatub nende töötamisomadusteni, füüsilistele mõõtmeteni ja hinnani. Olulisemad järeldused hõlmavad:

• Pingeregulatsiooni mõju

• Sinkroongeneraatorid madalamate SCR väärtustega näitavad tugevamat terminalpinge lõkkel, kui laet muutub. Konstantse terminalpinge säilitamiseks on vaja laiaulatuslikke muudatusi välismagnetvoolus I_f.

• Stabiilsuse piirangud

• Väiksem SCR vastab väiksemale sinkroonisurvele, mis on oluline sinkroonsuse säilitamiseks. See tähendab madalamat stabiilsuse piiri, st masinad madalamate SCR-ga on vähem stabiilsed paralleelselt teiste generaatoritega töötades.

• Kompromissid disainis

• Kõrgema SCR-d omavad masinad pakuvad paremat pingeregulatsiooni ja suuremat stabiilsust seistes, kuid nõuavad kõrgemat kättemaksuvoo sügaviku korral. Lisaks mõjutavad nad masina suurust ja hinda disainikompromisside tõttu.

Sinkronmaali juhendpinge kirjeldatakse järgmisega:

Sama Tph väärtuse korral on juhendpinge otseproporatsionaalne polu kohta langeva välismagnetvooluga.

Sinkrooninduktiivsus antakse järgmisega:

SCR ja õhuserva vaheline seos

Nii, et sünkliühenduse suhe (SCR) on otseproporatsionaalne õhuserva vastupanega või õhuserva pikkusega. Õhuserva pikkuse suurendamine tõstab SCR-i, kuigi see nõuab kõrgemat välismagnetvoolu (MMF), et säilitada sama juhendpinge (Ef). Välismagnetvoolu (MMF) suurendamiseks tuleb kas suurendada välismagnetvoolu või välismagnetringide arvu, mis nõuab kõrgemaid välismagnetpolte ja suuremat masina diameetrit.

Mõju masindiisainile

See viib olulise järelduseni: kõrge SCR inhereerib sinkronmaali suuruse, kaalu ja hinnaga suurenemise.

Tavalised SCR väärtused maali tüübile järgi

• Silindrilise rotoriga masinad: SCR on 0,5–0,9.

• Edesteksuvad masinad: SCR on 1,0–1,5.

• Sinkroonkompensoatorid: SCR on tavaliselt 0,4.

Need väärtused mõjutavad erinevate sinkronmaalide konfiguratsioonides stabiilsuse, pingeregulatsiooni ja füüsiliste mõõtmete kompromisse.