ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕಲನಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿರತೆ: ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ, ಕಾರಣಗಳು, ಮತ್ತು ಉನ್ನತಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳು
ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ
ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಒಂದು ಚಿಕಣ ಹರಡಿನ ನಂತರ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಣಾಳವು ತನ್ನ ಮೊದಲ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಅವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧಾರಿಸುವ ಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಅಥವಾ ಹರಡು ನಿರಂತರವಾಗಿದ್ದರೆ ಮೊದಲ ಅವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸುತ್ತೀಗಿಸುವ ಅವಸ್ಥೆಗೆ ಸಾಗುವ ಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಭಾವನೆಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಣಾಳದ ಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಡಿಜೈನ್, ವಿಶೇಷೀಕೃತ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ನಿಯಂತ್ರಣ ಉಪಕರಣಗಳ ವಿಕಸನ, ಹೊಸ ಪ್ರಣಾಳ ಘಟಕಗಳ ಪ್ರಾರಂಭ, ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಅವಸ್ಥೆಗಳ ಸಮನ್ವಯನದಲ್ಲಿ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಮಿತಿಯ ಮುಲ್ಯಾಂಕನವು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಣಾಳದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿದೆ, ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ಶರತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಣಾಳದ ಪ್ರದರ್ಶನವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುವುದು, ಸ್ಥಿರತೆಯ ಮಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು, ತುದಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಗುಣಮಟ್ಟವಾಗಿ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡುವುದು, ಮತ್ತು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹನ ಪ್ರಣಾಳದ ರೀತಿ ಮತ್ತು ಅದರ ನಿಯಂತ್ರಣ, ನಿಯಂತ್ರಣ ಮೋಡ್ಗಳು, ಪ್ರೋತ್ಸಾಹನ ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂಚಾಲನ ಪ್ರಣಾಳಗಳ ಪಾರಾಮೆಟರ್ಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡುವುದು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.
ಸ್ಥಿರತೆಯ ಅಗತ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರತೆಯ ಮಿತಿ, ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ಶರತ್ತಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಗುಣಮಟ್ಟ, ಮತ್ತು ತುದಿ ಪ್ರದರ್ಶನ ದ್ವಾರಾ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಮಿತಿಯನ್ನು ಶಕ್ತಿ ಪ್ರವಾಹದ ಅತ್ಯಂತ ಮೇಲ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಯಾವುದೇ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಿದಾಗ ಅಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡದೆ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು.
ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಣಾಳದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಖಂಡದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅವು ಅನೇಕ ಬಸ್ಗಳ ಮೇಲೆ ವಿತರಿಸಿದ್ದರೂ ಮತ್ತು ಅವು ಅನೇಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಶಕ್ತಿಯ ನಡುವೆ ವಿಭಜಿಸಿದ್ದರೂ ಅದೇ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾದ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಯಂತ್ರದಂತೆ ಚಾಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ರಣಾಳಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿರಂತರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಅನಂತ ಬಸ್ ಎಂದು ಮಾದರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಒಂದು ಜನರೇಟರ್ (G), ಒಂದು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಲೈನ್, ಮತ್ತು ಒಂದು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮೋಟರ್ (M) ಆಗಿರುವ ಪ್ರಣಾಳವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿರಿ.
ಕೆಳಗೆ ನೀಡಿರುವ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯು ಜನರೇಟರ್ G ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮೋಟರ್ M ದ್ವಾರಾ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಕೆಳಗೆ ನೀಡಿರುವ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯು ಜನರೇಟರ್ G ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮೋಟರ್ M ದ್ವಾರಾ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾದ ಅತ್ಯಂತ ಮೇಲ್ಮಿತಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಇಲ್ಲಿ, A, B, ಮತ್ತು D ಎಂಬುವುದು ಎರಡು-ಅಂತ್ಯದ ಯಂತ್ರದ ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ. ಮುಂದಿನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯು ವಾಟ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿ ಫೇಸ್ಗೆ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ—ನೋಡಿದಾಗ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳು ಫೇಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳಾಗಿದ್ದರೆ ಅವು ವೋಲ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತವೆ.
ಪ್ರಣಾಳದ ಅಸ್ಥಿರತೆಯ ಕಾರಣಗಳು
ಅನಂತ ಬಸ್ನಿಂದ ಸಂಕೀರ್ಣ ಮೋಟರ್ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದ್ದು, ನಿರಂತರ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಇನ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯು ಆઉಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ನಷ್ಟಗಳ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಚಿಕಣ ಶಾಫ್ಟ್ ಲೋಡ್ ಮೋಟರ್ನಿಂದ ಜೋಡಿಸಿದರೆ, ಮೋಟರ್ನ ಆઉಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇನ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯು ಅದೇ ರೀತಿ ಉಳಿದೆ. ಇದು ನೆಟ್ಟ ವಿರೋಧಿ ಟೋರ್ಕ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಮೋಟರ್ನ ವೇಗವು ಕಾಲಾವಧಿಯಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ನೆಟ್ಟ ವಿರೋಧಿ ಟೋರ್ಕ್ ಮೋಟರ್ನ ವೇಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ಮೋಟರ್ನ ಆಂತರಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಣಾಳದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಡುವಿನ ಪ್ರದೇಶ ಕೋನವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುತ್ ಇನ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯು ಆउಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ನಷ್ಟಗಳ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುವವರೆಗೆ.
ಈ ತುದಿ ಕಾಲದಲ್ಲಿ, ಮೋಟರ್ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಇನ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಲೋಡ್ ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ, ಅನಂತರ ಪ್ರವರ್ತನೆಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಚಲನೆಯುಂಟುವ ಪ್ರಣಾಳದ ನಿಂದ ಗುತ್ತಿಗೆಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ವೇಗವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಮೋಟರ್ ಸಮತೋಲನ ಬಿಂದುವಿನ ಸುತ್ತ ದೋಲನೆ ಹೊಂದಿ ಅನ್ತ್ಯವಾಗಿ ನಿಲ್ಲಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಗುಮಾಡಿದೆ.
ಪ್ರಣಾಳವು ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಲೋಡ್ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಅಥವಾ ಮೋಟರ್ನಿಂದ ಲೋಡ್ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಅತ್ಯಂತ ದ್ರುತವಾಗಿ ಅಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಗುಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಕೆಳಗೆ ನೀಡಿರುವ ಸಮೀಕರಣವು ಮೋಟರ್ ದ್ವಾರಾ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ ಅತ್ಯಂತ ಮೇಲ್ಮಿತಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಅತ್ಯಂತ ಲೋಡ್ ಕೇವಲ ಶಕ್ತಿ ಕೋನದಿಂದ (δ) ಲೋಡ್ ಕೋನದಿಂದ (β) ಸಮನಾದಾಗ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಲೋಡ್ ಇದಕ್ಕೆ ಮುಂದೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಬಹುದು; ಇದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಲೋಡ್ ಹೆಚ್ಚಾದರೆ ಯಂತ್ರವು ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಕಡುವಿನಿಂದ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಗುಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಶಕ್ತಿಯ ಕಾಪ್ ನ್ನು ಚಲನೆಯುಂಟುವ ಪ್ರಣಾಳದ ನಿಂದ ತೆಗೆದುಕೊಂಡಾಗ, ವೇಗವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿಯ ಕಾಪ್ ಹೆಚ್ಚಾದೂ ಹೆಚ್ಚು ಕೋನವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಮೋಟರ್ ನಿಲ್ಲಿಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಯಾವುದೇ δ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಮೋಟರ್ ಮತ್ತು ಜನರೇಟರ್ ದ್ವಾರಾ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾದ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಲೈನ್ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಲೈನ್ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪಾರಾಳ್ಲೆ ಅನುಕೂಲನ ತುಚ್ಚದಾದಾಗ, ಆಲ್ಟರ್ನೇಟರ್ ಮತ್ತು ಮೋಟರ್ ನಡುವಿನ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಕೆಳಗಿನಂತೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:
ಇಲ್ಲಿ, X — ಲೈನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಶಕ್ತಿ
VG — ಜನರೇಟರ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್
