Αναλογία βραχυκυκλώματος μιας σύγχρονης μηχανής

ο Βραχυκύκλωμα (SCR) ενός σύγχρονου μηχανήματος ορίζεται ως ο λόγοςτου ρεύματος πεδίου που απαιτείται για τη δημιουργία ονομαστικής τάσης σε ανοικτό κύκλωμα στο ρεύμα πεδίου που απαιτείται για την κυκλοφορία του ονομαστικού ρεύματος οπλισμού σε βραχυκύκλωμα. Ο λόγος βραχυκυκλώματος μπορεί να υπολογιστεί από το χαρακτηριστικό ανοικτού κυκλώματος (O.C.C) στην ονομαστική ταχύτητα και το χαρακτηριστικό βραχυκυκλώματος (S.C.C) μιας τριφασικής σύγχρονης μηχανής όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Από το παραπάνω σχήμα, ο λόγος βραχυκυκλώματος δίνεται από την εξίσωση που φαίνεται παρακάτω.

Δεδομένου ότι τα τρίγωνα Oab και Ode είναι παρόμοια. Επομένως,

Η σύγχρονη αντίδραση X με άμεσο άξονα_ρε ορίζεται ως ο λόγος της τάσης ανοικτού κυκλώματος για ένα δεδομένο ρεύμα πεδίου προς το ρεύμα βραχυκυκλώματος οπλισμού για το ίδιο ρεύμα πεδίου.

Για το ρεύμα πεδίου που ισούται με το Oa, η σύγχρονη αντίδραση ανιχνεύσεως σε άμεσο άξονα σε ohms δίνεται από την εξίσωση που φαίνεται παρακάτω.

Η μοναδιαία τιμή του Χ_ρε δίνεται ως

Αλλά, η βασική σύνθετη αντίσταση είναι

Επομένως,

Από την εξίσωση (1) και την εξίσωση (6) παίρνουμε

Από την εξίσωση (7) είναι σαφές ότι ο λόγος βραχυκυκλώματος είναι ίσος με την αντίστροφη τιμή ανά μονάδα μονάδας της σύγχρονης αντίστασης του άμεσου άξονα.

Σε ένα κορεσμένο μαγνητικό κύκλωμα, η τιμή του Χ_ρε εξαρτάται από το βαθμό κορεσμού.

Σημασία του λόγου βραχυκυκλώματος (SCR)

Βραχυκύκλωμα είναι ένας σημαντικός παράγοντας της σύγχρονης μηχανής. Επηρεάζει τα χαρακτηριστικά λειτουργίας, το φυσικό μέγεθος και το κόστος του μηχανήματος. Η μεγάλη διακύμανση στην τάση του ακροδέκτη με αλλαγή φορτίου λαμβάνει χώρα για τη χαμηλότερη τιμή του λόγου βραχυκυκλώματος μιας σύγχρονης γεννήτριας. Για να διατηρηθεί σταθερή η τάση του ακροδέκτη, το ρεύμα πεδίου (I_φά) πρέπει να ποικίλλει σε ένα ευρύ φάσμα.

Για τη μικρή τιμή του λόγου βραχυκυκλώματος(SCR), η ισχύς συγχρονισμού είναι μικρή. Καθώς η ισχύς συγχρονισμού διατηρεί το μηχάνημα σε συγχρονισμό, μια χαμηλότερη τιμή του SCR έχει ένα χαμηλό όριο σταθερότητας. Με άλλα λόγια, μια μηχανή με χαμηλό SCR είναι λιγότερο σταθερή όταν λειτουργεί παράλληλα με τις άλλες γεννήτριες.

Ένα σύγχρονο μηχάνημα με την υψηλή τιμή του SCRείχε καλύτερη ρύθμιση τάσης και βελτιωμένο όριο σταθερότητας, αλλά το ρεύμα σφάλματος βραχυκυκλώματος στον οπλισμό είναι υψηλό. Επίσης, επηρεάζει το μέγεθος και το κόστος του μηχανήματος.

Η τάση διέγερσης της σύγχρονης μηχανής δίνεται από την εξίσωση.

Για την ίδια τιμή της Tph, η τάση διέγερσης είναι ευθέως ανάλογη προς τη ροή πεδίου ανά πόλο.

Η σύγχρονη αυτεπαγωγή δίδεται ως

Επομένως,

Ως εκ τούτου, ο λόγος βραχυκυκλώματος είναι ευθέως ανάλογος με την απροθυμία του διακένου αέρα ή το μήκος του διακένου αέρος.

Εάν το μήκος του διακένου αέρα αυξηθεί, το SCR μπορεί να αυξηθεί. Με την αύξηση του μήκους του διακένου αέρα, το πεδίο MMF πρέπει να αυξηθεί για την ίδια τιμή της τάσης διέγερσης (Ε_φά). Συνεπώς, για να αυξηθεί η τιμή του πεδίου MMF, πρέπει να αυξηθεί το ρεύμα πεδίου ή ο αριθμός των στροφών πεδίου. Όλα αυτά απαιτούν μεγαλύτερο ύψος πόλων πεδίου και ως εκ τούτου η συνολική διάμετρος της μηχανής αυξάνεται.

Έτσι, το συμπέρασμα είναι ότι η μεγάλη τιμή του SCR θα αυξήσει το μέγεθος, το βάρος και το κόστος της μηχανής.

Οι τυπικές τιμές του SCR για διαφορετικούς τύπους μηχανών έχουν ως εξής:

• Για κυλινδρικό ρότορα μηχανή, η τιμή του SCR βρίσκεται μεταξύ 0,5 και 0,9.
• Στην περίπτωση του Μηχανή προεξέχων πόλων, βρίσκεται μεταξύ 1 και 1,5 και
• Για σύγχρονους αντισταθμιστές, είναι 0,4.