Raport scurt circuit al unei mașini sincrone

În Scurtcircuit (SCR) a unei mașini sincrone este definită ca raportdin curentul de câmp necesar pentru a genera tensiune nominală pe un circuit deschis la curentul de câmp necesar pentru a circula curentul nominal de armatură la scurtcircuit. Raportul de scurtcircuit poate fi calculat din caracteristica circuitului deschis (O.C.C) la viteza nominală și caracteristica de scurtcircuit (S.C.C) a unei mașini sincrone trifazate, după cum se arată în figura de mai jos.

Din figura de mai sus, raportul de scurtcircuit este dat de ecuația prezentată mai jos.

Deoarece triunghiurile Oab și Ode sunt similare. Prin urmare,

Reactanța sincronă axă directă X_d este definit ca raportul dintre tensiunea circuitului deschis pentru un curent de câmp dat și curentul de scurtcircuit pentru armătură pentru același curent de câmp.

Pentru curentul de câmp egal cu Oa, reactanța sincronează în axe directe este dată de ecuația prezentată mai jos.

Valoarea pe unitate a lui X_d este dat ca

Dar, impedanța de bază este

Prin urmare,

Din ecuația (1) și din ecuația (6) obținem

Din ecuația (7) este clar că raportul de scurtcircuit este egal cu valoarea reciprocă a valorii pe unitate a reactanței sincrone sincrone axe directe.

Într-un circuit magnetic saturat, valoarea lui X_d depinde de gradul de saturație.

Semnificația raportului scurt circuit (SCR)

Raport scurt circuit este un factor important al mașinii sincrone. Aceasta afectează caracteristicile de funcționare, dimensiunea fizică și costul mașinii. Variația mare a tensiunii terminalului cu o schimbare a sarcinii are loc pentru valoarea inferioară a raportului de scurtcircuit al unui generator sincron. Pentru a menține constantă tensiunea terminală, curentul de câmp (I_f) trebuie să fie variat pe o gamă largă.

Pentru valoarea mică a raportului scurtcircuit(SCR), puterea de sincronizare este mică. Deoarece puterea de sincronizare menține utilajul în sincronizare, o valoare mai mică a SCR are o limită de stabilitate scăzută. Cu alte cuvinte, o mașină cu SCR redus este mai puțin stabilă atunci când operează în paralel cu celelalte generatoare.

O mașină sincronă cu valoarea mare a SCRa avut o reglare mai bună a tensiunii și o limită de stabilitate îmbunătățită la starea de echilibru, dar curentul de scurtcircuit în armătură este ridicat. De asemenea, afectează dimensiunea și costul mașinii.

Tensiunea de excitație a mașinii sincrone este dată de ecuație.

Pentru aceeași valoare a Tph Tensiunea de excitație este direct proporțională cu fluxul de câmp pe pol.

Inductanța sincronă este dată ca

Prin urmare,

Prin urmare, raportul de scurtcircuit este direct proporțional cu reluarea golului de aer sau cu lungimea spațiului de aer.

Dacă lungimea spațiului de aer este mărită, SCR poate fi mărită. Odată cu creșterea lungimii spațiului de aer, câmpul MMF trebuie mărit pentru aceeași valoare a tensiunii de excitație (E_f). Prin urmare, pentru a crește valoarea câmpului MMF, trebuie crescută fie curentul de câmp, fie numărul de viraje de câmp. Toate acestea necesită o înălțime mai mare a polilor de câmp și, ca rezultat, crește diametrul general al mașinii.

Astfel, o concluzie este că valoarea mare a SCR va crește mărimea, greutatea și costul mașinii.

Valorile tipice ale SCR pentru diferite tipuri de mașini sunt următoarele: -

• Pentru cilindric rotor mașină, valoarea SCR se situează între 0,5 și 0,9.
• În cazul Masina de poligon, se află între 1 și 1,5 și
• Pentru compensatoare sincrone, este de 0,4.