קעראַקטעריסטיקס פון סינטשראָנאָוס מאשינען
א סינקראָנישע מאַשין איז אַ טיפּ פון וועקסלשטראָם (AC) עלעקטרישע מאַשין וואָס ווערט ברייט גענוצט אין מאָדערנע מאַכט סיסטעמען, סיי ווי אַ גענעראַטאָר (אַלטערנאַטאָר) און סיי ווי אַ סינקראָנישער מאָטאָר. עס ווערט גערופן "סינקראָניש" ווייַל איר ראָוטאָר ראָטאַציע גיכקייט האט אַ פאַרפעסטיקטע (סינקראָנישע) באַציִונג צו דער AC מקור אָפטקייט. דאָס מיינט אַז אונטער נאָרמאַלע אָפּערייטינג באדינגונגען, אַרבעט אַ סינקראָנישע מאַשין מיט אַ קאָנסטאַנט גיכקייט באַשטימט דורך די נעץ אָפטקייט און די נומער פון פּאָולז פון דער מאַשין. די כאַראַקטעריסטיק מאכט סינקראָנישע מאַשינען זייער וויכטיק אין מאַכט דזשענעריישאַן און ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן גיכקייט סטאַביליטעט און די פיייקייט צו רעגולירן דעם מאַכט פאַקטאָר.
דעפֿיניציע און גרונטלעכע פּרינציפּן פֿון אַרבעט
בכלל, א סינקראָנישע מאַשין באשטייט פון צוויי הויפּט טיילן: דער סטאַטאָר און דער ראָטאָר. דער סטאַטאָר איז דער סטאַציאָנערע טייל וואָס כּולל די אַרמאַטור שפּולן וואו AC וואָולטאַזש ווערט דזשענערירט אָדער טראַנסמיטירט. דער ראָטאָר איז דער ראָטירנדיקער טייל וואָס פּראָדוצירט דאָס מאַגנעטישע פעלד. דאָס ראָטאָרס מאַגנעטישע פעלד ווערט געוויינטלעך דזשענערירט דורך גלייכשטראָם (DC) דורך אַן עקסייטיישאַן סיסטעם, כאָטש עטלעכע מאָדערנע דיזיינז קענען נוצן פּערמאַנענטע מאַגנעטן.
דער אפעראציע פרינציפ איז באזירט אויף דער אינטעראקציע פון דעם ראטאר'ס מאגנעטישן פעלד מיטן דרייענדיקן מאגנעטישן פעלד אינעם סטאטאר. אין א סינקראנישן גענעראטאר, פראדוצירט דער ראטאר, דרייענדיק דורך א טורבינע (פארע, וואסער, גאז, אדער דיזל), א מאגנעטישן פעלד וואס שניידט די סטאטאר שפולן, דזשענערירנדיק אן AC וואלטאזש. אין א סינקראנישן מאטאר, "ציט" דאס דרייענדיקע מאגנעטישע פעלד פונעם סטאטאר דעם ראטאר, פאראורזאכנדיג אז ער זאל זיך דרייען מיט סינקראנישער שנעלקייט.
סינקראָנישע גיכקייט און איר באַציִונג צו אָפטקייט
די מערסט באַזונדערע כאַראַקטעריסטיק פון אַ סינקראָנישער מאַשין איז די סינקראָנישע גיכקייט (Ns). די גיכקייט איז אָפּהענגיק פון דער סיסטעם אָפטקייט (f) און די צאָל פּאָלן (P) פון דער מאַשין, פאָרמולירט ווי:
נס = (120 × פֿ) / פּ
אזוי, פאר א 50 הערץ סיסטעם:
– 2-פּאָל מאַשין: Ns = 3000 רפּם
– 4-פּאָל מאַשין: Ns = 1500 רפּם
– 6-פּאָל מאַשין: Ns = 1000 רפּם
די סינקראָנישע גיכקייט בלייבט רעלאַטיוו קאָנסטאַנט ווי לאַנג ווי די אָפטקייט איז קאָנסטאַנט. ניט ווי אינדוקציע מאָטאָרן, וואָס דערפאַרן גליטש, סינקראָנישע מאָטאָרן דרייען זיך ידעאַל פּינקטלעך ביי Ns. דאָס איז אַ באַדייטנדיקער מייַלע אין אַפּליקאַציעס וואָס דאַרפן גיכקייט סטאַביליטעט.
ראָטאָר סטרוקטור און טיפּן
די אייגנשאפטן פון א סינקראָנישער מאַשין ווערן אויך באַשטימט דורך דעם פּלאַן פון איר ראָטאָר. עס זענען דאָ צוויי געוויינטלעכע טיפּן ראָטאָרן:
1. אויסצייכנטער פּאָל ראָטאָר
האט פּאָלן וואָס פיזיש "שטעקן אַרויס". בכלל געניצט אין נידעריק-גיך דזשענעראַטאָרן ווי הידראָעלעקטרישע קראַפטווערק (כיידראָוילעקטריק מאַכט פאַבריק), ווייל עס איז פּאַסיק פֿאַר נידעריקע גיכקייטן און אַ גרויסע צאָל פּאָולס.
2. צילינדרישע ראָטאָר (נישט-אויסגעצייכנט אדער צילינדרישע ראָטאָר)
איר פאָרעם איז גלאַטער און מער צילינדריש, מאַכנדיג עס פּאַסיק פֿאַר הויכע ראָטאַציע גיכקייטן, אַזאַ ווי די וואָס מען געפינט אין דאַמף טורבינען אין קוילן-געפֿײַערטע קראַפֿטווערק. דער ראָטאָר האָט טיפּיש צוויי אָדער פֿיר פּאָלן און איז דיזיינד צו אַנטקעגנשטעלן זיך דעם הויכן מעכאַנישן דרוק פֿאַרבונדן מיט שנעלער ראָטאַציע.
עקסיטיישאַן סיסטעם און זייַנע עפֿעקטן
סינקראָנישע מאשינען דאַרפן עקסייטיישאַן צו פּראָדוצירן אַ ראָוטאָר מאַגנעטיש פעלד (חוץ פֿאַר פּערמאַנענטע מאַגנעט טיפּן). די עקסייטיישאַן איז די הויפּט כאַראַקטעריסטיק וואָס אונטערשיידט סינקראָנישע מאשינען פון פילע אנדערע AC מאשינען. אַדזשאַסטינג די עקסייטיישאַן קראַנט אַלאַוז:
– טערמינאַל וואָולטידזש שטעלונג אויף די גענעראַטאָר
– מאַכט פאַקטאָר באַשטעטיקן אויף די מאָטאָר
– רעאַקטיווע מאַכט פלוס קאָנטראָל (VAR) אין דער מאַכט סיסטעם
אין סינקראָנישע גענעראַטאָרן, טענדירט אַ פאַרגרעסערונג פון עקסייטיישאַן צו פאַרגרעסערן די טערמינאַל וואָולטידזש (נעמענדיג אין באַטראַכט די לאַסט און רעאַקטאַנס). אין סינקראָנישע מאָטאָרן, קען אַ פאַרגרעסערונג פון עקסייטיישאַן פאַראורזאַכן דעם מאָטאָר צו אַרבעטן מיט אַ פירנדיקן מאַכט פאַקטאָר, וואָס איז נוצלעך פֿאַר רעאַקטיווע מאַכט קאָמפּענסאַציע.
וואָולטאַזש קעראַקטעריסטיקס און וואָולטאַזש רעגולאַציע
אין סינקראָנישע גענעראַטאָרן, איינע פון די וויכטיקע כאַראַקטעריסטיקס איז וואָולטאַזש רעגולאַציע, וואָס איז די ענדערונג אין טערמינאַל וואָולטאַזש פון קיין-לאַסט צו לאָודיד באדינגונגען ביי אַ געגעבענער גיכקייט און עקסייטיישאַן. וואָולטאַזש רעגולאַציע איז אַפעקטאַד דורך:
– סינקראָנישע רעאַקטאַנס (Xs)
– סטאַטאָר שפּול קעגנשטעל (ראַ)
– לאַסט מאַכט פאַקטאָר (לאַגינג/לידינג)
– גרויסע לאסט קראַנט
אינדוקטיווע לאַסטן (פאַרשפּעטיקנדיקע מאַכט פאַקטאָר) טענד צו נידעריקערן די טערמינאַל וואָולטידזש רעכט צו דעם וואָולטידזש פאַל אַריבער די רעאַקטאַנס. פאַרקערט, קאַפּאַסיטיוו (לידינג) לאַסטן קענען פאַרשאַפן די טערמינאַל וואָולטידזש צו העכערונג.
מאַכט קעראַקטעריסטיקס און לאָוד ווינקל
סינקראָנישע מאשינען ווערן כאַראַקטעריזירט דורך אַ באַציִונג צווישן דער איבערגעגעבענער מאַכט און דעם מאַכט ווינקל δ, וואָס איז דער ווינקל צווישן דעם ראָטאָר פעלד און דעם סטאַטאָר פעלד. פשוט געזאָגט, די עלעקטראָמאַגנעטישע איבערגעגעבענע מאַכט איז פּראָפּאָרציאָנעל צו sin(δ). ווי די לאַסט וואַקסט, וואַקסט דער ווינקל δ ביז אַ געוויסן גרענעץ. אויב δ איז צו גרויס, קען די מאַשין פאַרלירן סינקראָניזם (אויסציען).
דאס איז פארוואס ווינקל-סטאביליטעט איז א הויפט זארג אין עלעקטרישע סיסטעמען , ספעציעל בעת גריד שטערונגען. סינקראנאזע גענעראטארן מוזן אויפהאלטן סינקראניזאציע מיטן סיסטעם, אנדערש קענען זיי אויספאלן צו באשיצן די עקוויפמענט.
מאַכט פאַקטאָר קעראַקטעריסטיקס אין סינטשראָנאָוס מאָטאָרן
דער איינציקאַרטיקער מעלה פון אַ סינקראָנישן מאָטאָר איז זיין מעגלעכקייט צו רעגולירן דעם מאַכט פאַקטאָר דורך ווערייִרן דעם עקסייטיישאַן קראַנט. דריי באדינגונגען זענען וויכטיק:
1. אונטער-אויפגערעגט: נידעריגער אויפרעגונג קראַנט, מאָטאָר אַבזאָרבירט רעאַקטיווע מאַכט (לאַגינג מאַכט פאַקטאָר).
2. נאָרמאַל-אויפֿגערעגט: מאַכט פאַקטאָר דערנענטערט זיך צו 1 (איין).
3. איבער-אויפגערעגט: הויך אויפרעגונג קראַנט, דער מאָטאָר צושטעלט רעאַקטיוו מאַכט (לידינג מאַכט פאַקטאָר).
ווײַל עס קען דינען ווי אַ "קאָמפּענסאַטאָר", ווערט אַן איבער-אויפגערעגטער סינטשראָנאָוס מאָטאָר טייל מאָל גענוצט ווי אַ סינטשראָנאָוס קאָנדענסער, וואָס איז אַ מיטל צו פֿאַרבעסערן דעם מאַכט פאַקטאָר און סטאַביליזירן די סיסטעם וואָולטידזש.
אָנהייב מעטאָד (ערשטע שלייף גראַונדינג)
איין פּראַקטישע כאַראַקטעריסטיק פֿון אַ סינקראָנישן מאָטאָר איז אַז ער קען זיך נישט אַליין אָנצינדן ווען ער ווערט גלייך פֿאַרזאָרגט מיט וועקסלשטראָם, ווײַל זײַן אָנהייבנדיקער טאָרק איז נול אונטער געוויסע באַדינגונגען. דעריבער איז אַ אָנצינדונג־מעטאָדע נויטיק, למשל:
– ניצן אַ הילפסמאָטאָר (פּאָני מאָטאָר)
– ניצן אַמאָרטיסער ווינדינגס (דעמפּער ווינדינגס) אַזוי אַז עס אַרבעט אָנהייב ווי אַן אינדוקציע מאָטאָר, און דערנאָך "פאַרשפּאַרט" זיך סינקראָניש ווען עס דערנענטערט זיך צו Ns
– ניצן עלעקטראָנישן דרייוו/אינווערטער (פֿאַר מאָדערנע אַפּליקאַציעס)
די אָנהייב מעטאָדע אַפעקטירט סיסטעם קאָמפּלעקסיטי, קאָסטן און אָפּעראַציאָנעל רילייאַבילאַטי.
עפעקטיווקייט און אַפּליקאַציע
סינטשראָנאָוס מאשינען האָבן בכלל הויך עפעקטיווקייט, ספּעציעל ביי גרויסע קאַפּאַציטעטן. אין עלעקטריע דזשענעריישאַןסינקראָנישע גענעראַטאָרן זענען די רוקן-ביין פון מאַכט סיסטעמען, וואָס קענען פּראָדוצירן גרויס-וואָג מאַכט מיט פּינקטלעכער וואָולטידזש קאָנטראָל. אין אינדוסטריע, ווערן סינקראָנישע מאָטאָרן גענוצט אין:
– גרויסער קאמפרעסאר
– הויך קאַפּאַציטעט פּאָמפּע און בלאָווער
– צעמענט פאבריקן און מינעריי
– אַפּליקאַציעס וואָס דאַרפן קאָנסטאַנטע גיכקייט און מאַכט פאַקטאָר קאָמפּענסאַציע
קעסימפּולאַן
די קעראַקטעריסטיקס פון אַ סינקראָנישער מאַשין אַרייַננעמען קאָנסטאַנטע גיכקייט לויט אָפטקייט, DC עקסייטיישאַן רעקווירעמענץ, מאַכט פאַקטאָר רעגולאַציע קייפּאַבילאַטיז, און סינקראָניזאַציע סטאַביליטעט קייפּאַבילאַטיז, וואָס זענען שליסל אין מאַכט סיסטעמען . אין אַ סינקראָנישער גענעראַטאָר, עקסייטיישאַן רעגולאַציע איז ענג פֿאַרבונדן מיט וואָולטידזש רעגולאַציע און רעאַקטיוו מאַכט לויפן. אין אַ סינקראָנישער מאָטאָר, די פיייקייט צו אַרבעטן אין אַ לידינג מאַכט פאַקטאָר מאכט עס ניט בלויז אַ מעטשאַניקאַל לאַסט דרייווער אָבער אויך אַ מאַכט קוואַליטעט פֿאַרבעסערונג געצייַג. מיט הויך עפעקטיווקייַט און אַ וויטאַל ראָלע אין מאַכט דזשענעריישאַן און אינדוסטריע, סינקראָנישע מאשינען בלייבן אַ שליסל קאָמפּאָנענט אין דער אַנטוויקלונג פון עלעקטריש מאַכט טעכנאָלאָגיע.
אויב איר ווילט, קען איך צולייגן א קאנצעפט דיאגראם/בילד סעקציע, א ביישפיל פון סינקראָניש גיכקייט קאַלקולאַציע, אדער מאַכן א מער טעכנישע ווערסיע פון דעם אַרטיקל (מיט עקוויוואַלענטע קרייַז גלייכונגען און V-קורוועס פון סינקראָניש מאָטאָרן).
