الکتروموتور, مقالات
ماشین سنکرون- نسبت اتصال کوتاه
اردیبهشت
نسبت اتصال‌کوتاه یک ماشین سنکرون
نسبت اتصال‌کوتاه (SCR) یک ماشین سنکرون به عنوان‌نسبت جریان میدان مورد نیاز برای تولید ولتاژ نامی در یک مدار باز به جریان میدان مورد نیاز برای گردش جریان آرمیچر نامی در یک اتصال‌کوتاه تعریف می‌‍شود.
ونسبت اتصال‌کوتاه را می‌توان از مشخصه مدار باز (OCC) با سرعت نامی و مشخصه اتصال‌کوتاه (SCC) یک ماشین سنکرون سه فاز محاسبه کرد که در شکل زیر نشان داده شده‌است:
از شکل بالا ، نسبت اتصال‌کوتاه با معادله‌ای که در زیر نشان داده شده‌است ، داده‌می‌‍شود.
از آنجا که مثلث Oab و Ode شبیه به هم هستند. بنابراین ،
واکنش مستقیم سنکرون Xd به عنوان‌نسبت ولتاژ مدار باز برای یک جریان میدان معین به جریان اتصال‌کوتاه آرمیچر برای همان جریان میدان تعریف می‌‍شود.
برای جریان میدانی برابر با Oa ، واکنش مستقیم سنکرون سنکرون در اهم با معادله نشان داده شده در زیر آورده شده‌است:
مقدار‌هر واحد Xd به این صورت‌است:
اما ، امپدانس پایه عبارت‌است از:
بنابراین ،
از‌معادله (1) و معادله (6)، دریافت می‌کنیم
از‌معادله (7) مشخص‌است که نسبت اتصال‌کوتاه برابر با معکوس‌مقدار واحد واحد راکتانس سنکرون محور مستقیم‌است.
در یک مدار مغناطیسی اشباع‌شده، مقدارXd به درجه اشباع بستگی دارد.
————————————————–
اهمیت نسبت اتصال‌کوتاه (SCR)
نسبت اتصال‌کوتاه عامل مهمی در ماشین سنکرون‌‌است. این ویژگی های عملکرد، اندازه فیزیکی و هزینه دستگاه‌را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
تغییرات زیادی در ولتاژ ترمینال با تغییر بار برای‌مقدار پایین‌تر‌نسبت اتصال‌کوتاه یک ژنراتور سنکرون اتفاق می‌افتد.
برای ثابت نگه داشتن ولتاژ ترمینال، جریان میدان (اگر) باید در یک دامنه وسیع تغییر کند.
برای‌مقدار کم‌نسبت اتصال‌کوتاه (SCR) ، قدرت همگام سازی کم‌است.
از آنجا که قدرت همگام سازی دستگاه‌را سنکرون نگه می‌دارد.
مقدار‌کمتری از SCR دارای حد پایداری کم‌است.
به عبارت دیگر، یک ماشین با SCR پایین هنگام کار موازی با سایر ژنراتورها از پایداری کمتری برخوردار‌است.
یک دستگاه سنکرون با‌مقدار بالای SCR تنظیم ولتاژ بهتری داشته و حد پایداری حالت پایدار را بهبود بخشیده‌است، اما جریان خطای اتصال‌کوتاه در آرمیچر زیاد‌است.
همچنین بر اندازه و هزینه دستگاه تأثیر می‌گذارد.
ولتاژ تحریک دستگاه سنکرون با معادله نشان داده‌می‌‍شود:
برای همان مقدار Tph ولتاژ تحریک مستقیماً با شار میدان در هر قطب متناسب‌است.
القا سنکرون به‌صورت زیر‌است:
بنابراین ،
از این رو ،نسبت اتصال‌کوتاه مستقیماً با اکراه فاصله هوایی یا طول فاصله هوایی متناسب‌است.
اگر طول فاصله هوایی افزایش‌یابد ، می‌توان SCR را افزایش داد. با افزایش طول فاصله هوایی، میدان MMF برای همان مقدار ولتاژ تحریک (Ef) افزایش‌می‌یابد.
از این رو ، برای افزایش‌مقدار MMF میدان یا جریان میدان یا تعداد چرخش‌های میدان باید افزایش‌یابد.
همه اینها به ارتفاع بیشتر قطب های میدان نیاز دارد و در نتیجه، قطر کلی دستگاه افزایش‌می‌یابد.
بنابراین، یک نتیجه گیری این‌است که مقدار‌زیاد SCR ، اندازه ، وزن و هزینه دستگاه را افزایش‌می‌دهد.
مقادیر معمول SCR برای انواع مختلف ماشین آلات به شرح زیر است:
برای دستگاه های روتور استوانه ای ، مقدار SCR بین 0.5 تا 0.9است.
در مورد دستگاه Salient-pole ، بین 1 تا 1.5 و برای جبران کننده های سنکرون ، 0.4است.
این همه در مورد‌نسبت اتصال‌کوتاه یک‌ماشین همگام‌است.
لینک زبان اصلی مقاله:
Short Circuit Ratio of a Synchronous Machine
لینک مرتبط با مقاله: