மின்சார அமைப்புகளில் தொடர்நிலை நிலைத்தன்மை: வரையறை, காரணங்கள் மற்றும் மேம்படுத்தல் முறைகள்

நிலையான நிலை நிறுத்தம் என்பதின் வரையறை

நிலையான நிலை நிறுத்தம் என்பது, ஒரு சிறிய உலகியலுக்குப் பின்னர் ஒரு மின்சார அமைப்பின் முதல் செயல்பாட்டு நிலையை சீராக வைத்துக் கொள்வதற்கான திறன், அல்லது உலகியல் தொடர்ந்து இருக்கும்போது முதல் நிலையை அணுகும் ஒரு நிலைக்கு அணுகுவதற்கான திறனைக் குறிக்கிறது. இந்த கருத்து, மின்சார அமைப்பின் திட்டமிடல் மற்றும் வடிவமைப்பில், சிறப்பு செயற்கை கட்டுப்பாட்டு சாதனங்களின் வளர்ச்சியில், புதிய அமைப்புக் கூறுகளின் நிருவிப்பில், மற்றும் செயல்பாட்டு நிலைகளின் சரிபார்வையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

நிலையான நிலை நிறுத்த எல்லையின் மதிப்பீடு, மின்சார அமைப்பு விஶ்ளேசத்தில் முக்கியமானது, இது தரப்பட்ட நிலையான நிலை நிலைகளில் அமைப்பின் செயல்பாட்டை சரிபார்த்தல், நிறுத்த எல்லைகளை நிரூபித்தல், துறைமுறை செயல்பாதிகளை தர்க்க மதிப்பீடு செய்தல், மற்றும் ஒலி விளம்பும் அமைப்பின் வகை மற்றும் அதன் கட்டுப்பாடுகள், கட்டுப்பாடு முறைகள், மற்றும் ஒலி விளம்பும் மற்றும் அமைப்பு அமைப்புகளின் அளவுகளை மதிப்பீடு செய்தல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியதாகும்.

நிறுத்த தேவைகள், நிறுத்த எல்லை, நிலையான நிலை நிலைகளில் மின் சக்தியின் தரம், மற்றும் துறைமுறை செயல்பாதிகள் மூலம் நிரூபிக்கப்படுகின்றன. நிலையான நிலை நிறுத்த எல்லை என்பது, அமைப்பின் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் மின் சக்தி வடிவமைப்பின் மூலம் தொடர்ந்து உயர்த்தப்படும்போது நிறுத்தத்தை விளைவிக்காமல் தக்க மிக அதிக மின் சக்தி வடிவமைப்பை குறிக்கிறது.

மின்சார அமைப்பு விஶ்ளேசத்தில், ஒரே பிரிவில் உள்ள அனைத்து இயந்திரங்களும் அந்த புள்ளியில் இணைக்கப்பட்ட ஒரு பெரிய இயந்திரமாகக் கருதப்படுகின்றன—அவை ஒரே பஸ்சுக்கு நேரடியாக இணைக்கப்படவில்லை என்றாலும், மற்றும் அவை பெரிய எதிரியல் விசைகளால் வேறுபட்டிருக்கின்றன. பெரிய அமைப்புகள் பொதுவாக மாறிலி மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டதாகக் கருதப்படுகின்றன மற்றும் முடிவிலா பஸ்சாக மாதிரிப்படுத்தப்படுகின்றன.

ஒரு ஜெனரேட்டர் (G), ஒரு போக்குவரத்து கோடு, மற்றும் ஒரு சேர்ந்த மோட்டார் (M) ஆகியவற்றை கொண்ட அமைப்பை எடுத்துக்கொள்வோம், இது விடுப்பை செயல்படுத்துகிறது.

கீழே கொடுக்கப்பட்ட வெளிப்படைத்தல், ஜெனரேட்டர் G மற்றும் சேர்ந்த மோட்டார் M ஆல் உருவாக்கப்பட்ட மின் சக்தியைக் குறிக்கிறது.

கீழே கொடுக்கப்பட்ட வெளிப்படைத்தல், ஜெனரேட்டர் G மற்றும் சேர்ந்த மோட்டார் M ஆல் உருவாக்கப்பட்ட அதிகபட்ச மின் சக்தியைக் குறிக்கிறது

இங்கு, A, B, மற்றும் D இரு முனை இயந்திரத்தின் பொதுவான மாறிலிகளைக் குறிக்கின்றன. மேலே கொடுக்கப்பட்ட வெளிப்படைத்தல், மின்னழுத்தங்கள் வோல்ட் அலகுகளில் அமைந்திருக்கும்போது, மின் சக்தியை வாட்டுகளில் கணக்கிடுகிறது.

அமைப்பு நிறுத்தமற்ற காரணங்கள்

ஒரு சேர்ந்த மோட்டாரை முடிவிலா பஸ்பரிக்கு இணைக்கிறது, ஒரு மாறிலி வேகத்தில் செயல்படுகிறது. அதன் உள்ளே வரும் சக்தி, வெளியே வரும் சக்திக்கும் இழப்புக்கும் சமமாக இருக்கிறது. மோட்டாருக்கு சிறிய அளவில் ஷாஃப்ட் வேலை கூட்டப்படும்போது, மோட்டாரின் வெளியே வரும் சக்தி உயர்ந்தாலும், அதன் உள்ளே வரும் சக்தி மாறாமல் இருக்கிறது. இது மோட்டாரின் வேகத்தை தற்காலிகமாகக் குறைக்கும் ஒரு நேர்முக உருண்டை உருவாக்குகிறது.

நேர்முக உருண்டை மோட்டாரின் வேகத்தை குறைக்கும்போது, மோட்டாரின் உள்ளே உள்ள மின்னழுத்தம் மற்றும் அமைப்பின் மின்னழுத்தம் இடையே கோணம் உயர்ந்து வரும், மோட்டாரின் உள்ளே வரும் மின் சக்தி, வெளியே வரும் சக்திக்கும் இழப்புக்கும் சமமாக இருக்கும்போது இது நிறுத்தமாக இருக்கும்.

இந்த துறைமுறை இடைவெளியில், மோட்டாரின் மின் உள்ளே வரும் சக்தி இயந்திர வேலையை விட குறைவாக இருக்கும்போது, தேவையான அதிக சக்தி, உருண்டை அமைப்பின் சேமிக்கப்பட்ட சக்தியிலிருந்து பெறப்படுகிறது. மோட்டார் சமநிலை புள்ளியை அணுகிக் கொண்டு ஆடும், மற்றும் இறுதியில் அது நிறுத்தமாக இருக்கலாம் அல்லது சேர்ந்து இருக்கலாம்.

ஒரு அமைப்பு, ஒரு பெரிய வேலை இணைக்கப்படும்போது அல்லது ஒரு வேலை மிக விரைவாக இணைக்கப்படும்போது நிறுத்தமாக இருக்கும்.

கீழே கொடுக்கப்பட்ட சமன்பாடு, மோட்டார் உருவாக்க முடியும் அதிகபட்ச சக்தியை விவரிக்கிறது. இந்த அதிகபட்ச வேலை, மின் கோணம் (δ) வேலை கோணம் (β) உடன் சமமாக இருக்கும்போது மட்டுமே அடையக்கூடியது. வேலை இந்த நிலையை நிறைவு செய்யும்வரை உயர்த்தப்படலாம்; இந்த புள்ளியை விட மேலும் வேலை உயர்த்தப்படும்போது, மோட்டார் விடுப்பு சக்தியின் தேவையை நிறைவு செய்ய முடியாததால் சேர்ந்து இருக்கும்.

வேறுபாடு சக்தி, உருண்டை அமைப்பின் சேமிக்கப்பட்ட சக்தியிலிருந்து பெறப்படுகிறது, இது வேகத்தை குறைக்கிறது. வேறுபாடு சக்தி அதிகரித்து வரும்போது, கோணம் காலியாக வரும்போது மோட்டார் நிற்கும்.

ஏதேனும் ஒரு δ-க்கு, மோட்டாரால் உருவாக்கப்பட்ட சக்திக்கும் ஜெனரேட்டரால் உருவாக்கப்பட்ட சக்திக்கும் இடையே வேறுபாடு, கோட்டின் இழப்புகளைக் குறிக்கிறது. கோட்டின் எதிரியல் மற்றும் பரிமாற்ற நிறை குறைவாக இருக்கும்போது, ஆல்டர்னேட்டருக்கும் மோட்டாருக்கும் இடையே மின் சக்தியின் கட்டமைப்பை பின்வருமாறு வெளிப்படைக்கலாம்:

இங்கு, X - கோட்டின் எதிரியல்

• V_G – ஜெனரேட்டரின் மின்னழுத்தம்

• V_M – மோட்டாரின் மின்னழுத்தம்

• δ – வேலை கோணம்

• P_M – மோட்டாரின் சக்தி

• P_G – ஜெனரேட்டரின் சக்தி

• P_max – அதிகபட்ச சக்தி

நிலையான நிலை நிறுத்த எல்லையை மேம்படுத்தும் முறைகள்

ஆல்டர்னேட்டருக்கும் மோட்டாருக்கும் இடையே மின் சக்தி மாதிரிப்படுத்தப்படும், அவற்றின் உள்ளே உள்ள மின்னிட்ட விளம்பும் சக்திகளின் (EMFs) தொகைக்கு நேர்த்தகவில் மற்றும் கோட்டின் எதிரியல்களுக்கு எதிர்த்தகவில் இருக்கும். நிலையான நிலை நிறுத்த எல்லையை இரு முக்கிய முறைகளில் மேம்படுத்தலாம்:

• ஜெனரேட்டர், மோட்டார், அல்லது இரண்டும் உள்ள உத்தேசத்தை உயர்த்துதல்
  உத்தேசத்தை உயர்த்துவது, இயந்திரங்களின் உள்ளே உள்ள EMF-ஐ உயர்த்துவதால், அவற்றிற்கு இடையே மின் சக்தியை உயர்த்துகிறது. கூடுதலாக, உயர்ந்த உள்ளே உள்ள EMF-கள் வேலை கோணத்தை (δ) குறைக்கிறது.

• தூர எதிரியல்களை குறைத்தல்
  தூர எதிரியல்களை குறைக்க முடியும்:

• இணைப்பு புள்ளிகளுக்கு இடையே இணை போக்குவரத்து கோடுகளை சேர்த்தல்;

• கூட்டு கடத்திகளை பயன்படுத்துவதன் மூலம், கோட்டின் எதிரியல்களை குறைத்தல்;

• கோட்டில் தொடர்ச்சி கூட்டிகளை சேர்த்தல்.

தொடர்ச்சி கூட்டிகள் முக்கியமாக மிக அதிக மின்னழுத்த கோடுகளில் (EHV) மின் சக்தி மாதிரிப்படுத்தலின் திறனை உயர்த்துவதற்கு மற்றும் 350 km-க்கு மேல் தூரங்களுக்கு பொருளாதாரமாக இருக்கும் வகையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.