Potencia de sincronización y coeficiente de sincronización

Todo esto es: una máquina síncrona (no desincronizada) está conectada a una red eléctrica que es rígida, es decir. la red mantiene el voltaje, la frecuencia y la fase.

Se considera que la máquina (en realidad, trifásica) se ve como una fuente de voltaje de CA con reactancia en serie (comúnmente dicho = reactancia síncrona para incluir "sin perder la sincronización").

Lo que la máquina realmente hace (= hace girar alguna carga, actúa como un generador que gira mediante un motor externo o se comporta como un componente reactivo) se puede presentar con ecuaciones fasoriales de CA normales.

Una ecuación útil es la cantidad de energía real que la máquina toma (vatios) de la red cuando se conocen el voltaje inducido dentro de la máquina y el ángulo de fase de ese voltaje. Has escrito la misma ecuación:

P=3VEsen(del)/X

V es el voltaje de una fase de la red, E es el voltaje de fase inducido interno (comúnmente dicho = fem), del = cuántos grados E corre por delante de V y X es la reactancia síncrona del motor. Nota: asumimos que la máquina gira sincronizada. E depende de la magnetización de la máquina y del resulta si realmente usamos la máquina como motor o generador (= lo que está en el eje)

Si la máquina es un motor cargado, del es negativo. Del positivo significa que actúa como generador. Si la máquina funciona libremente, del=0. En ese caso la máquina puede ser de carga capacitiva o inductiva dependiendo de la magnetización. Esta es una posibilidad importante para utilizar máquinas síncronas para equilibrar la potencia reactiva.

La potencia de sincronización dP/d(del) no es una cantidad física, no se puede medir, pero es importante para ver el caso más obvio en el que la máquina dejará de estar sincronizada. Un motor caerá si dP/d(del) es negativo. Eso significa: aumentar el retraso de fase reduce la potencia, es decir. hay menos energía para rotar la carga cuando el motor se retrasa. Eso por supuesto se alimenta solo, baja el motor.

Un generador cae (= en realidad se adelanta) si intenta producir demasiado.

máximo teórico la transmisión de potencia en sincronismo es así el caso del=-90 grados para un motor y del= 90 grados para un generador.

Se necesita dP/d(del) para estimar "cuán fuerte es la capacidad de ganar perturbaciones ocasionales y permanecer sincronizado". Vemos que en max. potencia de transmisión la capacidad es cero.

En casos prácticos, dP/d(del) es obviamente útil transformado en vatios/grados de rotación del eje mecánico. Esto necesita un par de transformaciones.

1. La función cos(x) como la derivada de sin (x) es por radianes independientemente de si ingresamos x como grados. Para obtenerlo por grados debemos multiplicar por Pi/180

2. El ángulo eléctrico es el ángulo mecánico * número de pares de polos. Por lo tanto, en una máquina de 12 polos, la potencia de sincronización/un grado mecánico = 6 x potencia de sincronización/un grado eléctrico

El problema Los tres cálculos son casos diferentes (=diferentes condiciones iniciales, diferentes incógnitas). Repasamos la pregunta del examen.

Debemos calcular la tensión de fase inducida. Si suponemos que la máquina es un generador, la tensión inducida es la suma de la tensión de fase de la red y la caída de la reactancia de sincronización.

El cálculo de la caída de tensión necesita la corriente. Eso es = Potencia/3 dividido por el voltaje de fase de la red. (en la solución la escritura es complicada, pero es lo mismo)

La caída de tensión debe sumarse como un fasor de 90 grados debido a su nacimiento en una reactancia. Eso da el voltaje inducido con ángulo de fase. Ese ángulo es la diferencia de fase del entre la red y el voltaje inducido.

Ahora sustituya el voltaje inducido, el voltaje de la red, la reactancia y la diferencia de fase. Transformar el resultado para grados mecánicos.