সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের অপারেশনের মোড, জেনারেটরের অপারেটিং বৈশিষ্ট্য

সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্রধান পরিমাণগুলি হল: টার্মিনাল ভোল্টেজ U, চার্জিং I, আপাত শক্তি P (kVa), রটার প্রতি মিনিট n, পাওয়ার ফ্যাক্টর cos φ।

সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলি নিম্নরূপ:

• নিষ্ক্রিয় বৈশিষ্ট্য,

• বাহ্যিক বৈশিষ্ট্য,

• নিয়ন্ত্রক বৈশিষ্ট্য।

একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের নো-লোড বৈশিষ্ট্য

জেনারেটরের ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স উত্তেজনা কারেন্ট iv এবং প্রতি মিনিটে জেনারেটরের রটার এন ভ্রূণের সংখ্যা দ্বারা সৃষ্ট চৌম্বকীয় প্রবাহের মাত্রার সমানুপাতিক:

E = cnF,

যেখানে s — সমানুপাতিকতা ফ্যাক্টর।

যদিও একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের ইলেক্ট্রোমোটিভ শক্তির মাত্রা রটারের ঘূর্ণনের সংখ্যার উপর নির্ভর করে, তবে রটারের ঘূর্ণনের গতি পরিবর্তন করে এটি সামঞ্জস্য করা অসম্ভব, কারণ ইলেক্ট্রোমোটিভ বলের ফ্রিকোয়েন্সি সংখ্যার সাথে সম্পর্কিত। জেনারেটরের রটারের বিপ্লব, যা অবশ্যই ধ্রুবক রাখা উচিত।

অতএব, একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের ইলেক্ট্রোমোটিভ শক্তির মাত্রা সামঞ্জস্য করার একমাত্র উপায় রয়েছে — এটি প্রধান চৌম্বকীয় প্রবাহ এফ-এর একটি পরিবর্তন। পরবর্তীটি সাধারণত উত্তেজনা বর্তনীতে প্রবর্তিত একটি রিওস্ট্যাট ব্যবহার করে উত্তেজনা প্রবাহকে সামঞ্জস্য করার মাধ্যমে অর্জন করা হয়। জেনারেটরের এই সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের সাথে একই শ্যাফ্টে অবস্থিত একটি প্রত্যক্ষ কারেন্ট জেনারেটর থেকে উত্তেজনা কয়েলটি সরবরাহ করা হলে, সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের উত্তেজনা কারেন্ট সরাসরি কারেন্ট জেনারেটরের টার্মিনালগুলিতে ভোল্টেজ পরিবর্তন করে সামঞ্জস্য করা হয়।

একটি ধ্রুবক নামমাত্র রটার গতিতে (n = const) এবং শূন্য (1 = 0) এর সমান লোডের উত্তেজনা কারেন্টের উপর সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের ইলেক্ট্রোমোটিভ বল E-এর নির্ভরতাকে জেনারেটরের অলস বৈশিষ্ট্য বলা হয়।

চিত্র 1 জেনারেটরের নো-লোড বৈশিষ্ট্য দেখায়। এখানে, বক্ররেখার আরোহী শাখা 1 সরানো হয় কারণ বর্তমান iv শূন্য থেকে ivm-এ বৃদ্ধি পায় এবং বক্ররেখার অবরোহী শাখা 2 — যখন iv ivm থেকে iv = 0 এ পরিবর্তিত হয়।

ভাত। 1. একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের নিষ্ক্রিয় বৈশিষ্ট্য

আরোহী 1 এবং অবরোহী 2 শাখার মধ্যে পার্থক্য অবশিষ্ট চুম্বকত্ব দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। এই শাখাগুলি দ্বারা আবদ্ধ এলাকা যত বড় হবে, চুম্বকীয়করণ রিভার্সাল সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের ইস্পাতে শক্তির ক্ষতি তত বেশি হবে।

এর প্রাথমিক সোজা বিভাগে নিষ্ক্রিয় বক্ররেখার উত্থানের খাড়াতা সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের চৌম্বকীয় সার্কিটকে চিহ্নিত করে। জেনারেটরের বাতাসের ফাঁকে amp-টার্ন প্রবাহের হার যত কম হবে, অন্যান্য অবস্থার অধীনে জেনারেটরের নিষ্ক্রিয় বৈশিষ্ট্য তত বেশি হবে।

জেনারেটরের বাহ্যিক বৈশিষ্ট্য

একটি লোডেড সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজ জেনারেটরের ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স E এর উপর নির্ভর করে, এর স্টেটর উইন্ডিং এর সক্রিয় প্রতিরোধের ভোল্টেজ ড্রপ, ডিসিপেশন সেলফ-ইন্ডাকশন ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স Es এর কারণে ভোল্টেজ ড্রপ এবং ভোল্টেজ ড্রপের উপর নির্ভর করে। আর্মেচার প্রতিক্রিয়া।

এটা জানা যায় যে dissipative ইলেক্ট্রোমোটিভ বল Es dissipative চৌম্বকীয় ফ্লাক্স Fc এর উপর নির্ভর করে, যা জেনারেটর রটারের চৌম্বকীয় খুঁটিতে প্রবেশ করে না এবং তাই জেনারেটরের চুম্বককরণের ডিগ্রি পরিবর্তন করে না। জেনারেটরের ডিসিপেটিভ সেলফ-ইন্ডাকশন ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স Es তুলনামূলকভাবে ছোট এবং তাই কার্যত অবহেলিত হতে পারে। তদনুসারে, জেনারেটরের ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্সের সেই অংশটি যা ডিসিপেটিভ সেলফ-ইন্ডাকশন ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স Es-কে কার্যত শূন্যের সমান বলে বিবেচনা করা যেতে পারে। .

আর্মেচার প্রতিক্রিয়া সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের অপারেশন মোডে এবং বিশেষত, এর টার্মিনালের ভোল্টেজের উপর আরও লক্ষণীয় প্রভাব ফেলে। এই প্রভাবের ডিগ্রী শুধুমাত্র জেনারেটরের লোডের আকারের উপর নয়, লোডের প্রকৃতির উপরও নির্ভর করে।

আসুন প্রথমে একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের আর্মেচার প্রতিক্রিয়ার প্রভাব বিবেচনা করি যেখানে জেনারেটর লোডটি সম্পূর্ণরূপে সক্রিয়। এই উদ্দেশ্যে আমরা ডুমুরে দেখানো একটি কার্যকরী সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের সার্কিটের অংশ গ্রহণ করি। 2, ক. আর্মেচার উইন্ডিং-এ একটি সক্রিয় তার সহ স্টেটরের একটি অংশ এবং এর কয়েকটি চৌম্বকীয় খুঁটি সহ রটারের একটি অংশ এখানে দেখানো হয়েছে।

ভাত। 2. লোডের অধীনে আর্মেচার প্রতিক্রিয়ার প্রভাব: a — সক্রিয়, b — প্রবর্তক, c — ক্যাপাসিটিভ প্রকৃতি

প্রশ্নবিদ্ধ মুহুর্তে, রটারের সাথে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘুরতে থাকা একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের উত্তর মেরুটি স্টেটর উইন্ডিং এর সক্রিয় তারের নীচে চলে যায়।

এই তারে প্রবর্তিত ইলেক্ট্রোমোটিভ বলটি অঙ্কনের সমতলের পিছনে আমাদের দিকে পরিচালিত হয়। এবং যেহেতু জেনারেটরের লোড সম্পূর্ণরূপে সক্রিয়, আর্মেচার উইন্ডিং কারেন্ট Iz ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্সের সাথে পর্যায়ক্রমে রয়েছে। অতএব, স্টেটর উইন্ডিংয়ের সক্রিয় কন্ডাক্টরে, অঙ্কনের সমতলের কারণে কারেন্ট আমাদের দিকে প্রবাহিত হয়।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেট দ্বারা সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্র রেখাগুলি এখানে কঠিন লাইনে দেখানো হয়েছে এবং আর্মেচার উইন্ডিং তারের কারেন্ট দ্বারা তৈরি চৌম্বক ক্ষেত্র রেখাগুলি এখানে দেখানো হয়েছে। - একটি বিন্দুযুক্ত লাইন।

ডুমুর নীচে. 2, a ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের উত্তর মেরুর উপরে অবস্থিত ফলস্বরূপ চৌম্বক ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় আবেশের একটি ভেক্টর চিত্র দেখায়। এখানে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে তড়িৎ চুম্বক দ্বারা সৃষ্ট প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্রের চৌম্বক আবেশ V এর একটি রেডিয়াল দিক রয়েছে এবং আর্মেচার উইন্ডিং কারেন্টের চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় আবেশ VI ডানদিকে এবং ভেক্টর V-এর লম্ব দিকে নির্দেশিত।

ফলে চৌম্বক আবেশন কাটা উপরে এবং ডান দিকে নির্দেশিত হয়. এর মানে হল যে চৌম্বক ক্ষেত্র যোগ করার ফলে অন্তর্নিহিত চৌম্বক ক্ষেত্রের কিছু বিকৃতি ঘটেছে। উত্তর মেরুর বাম দিকে এটি কিছুটা দুর্বল হয়েছিল এবং ডানদিকে এটি কিছুটা বেড়েছে।

এটা সহজে দেখা যায় যে ফলস্বরূপ চৌম্বকীয় আবেশ ভেক্টরের রেডিয়াল উপাদান, যার উপর জেনারেটরের প্ররোচিত ইলেক্ট্রোমোটিভ শক্তির মাত্রা মূলত নির্ভর করে, পরিবর্তিত হয়নি। অতএব, জেনারেটরের বিশুদ্ধভাবে সক্রিয় লোডের অধীনে আর্মেচার প্রতিক্রিয়া জেনারেটরের ইলেক্ট্রোমোটিভ শক্তির মাত্রাকে প্রভাবিত করে না।এর মানে হল যে জেনারেটর জুড়ে বিশুদ্ধভাবে সক্রিয় লোড সহ ভোল্টেজ ড্রপ শুধুমাত্র জেনারেটরের সক্রিয় প্রতিরোধের জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপের কারণে হয় যদি আমরা ফুটো স্ব-ইন্ডাকশন ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্সকে অবহেলা করি।

আসুন এখন ধরে নিই যে একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের লোড সম্পূর্ণরূপে প্রবর্তক। এই ক্ষেত্রে, বর্তমান Az ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স E থেকে π/2 কোণে পিছিয়ে থাকে... এর মানে হল সর্বাধিক তড়িৎ শক্তির চেয়ে একটু পরে পরিবাহীতে সর্বাধিক কারেন্ট দেখা যায়। অতএব, যখন আর্মেচার উইন্ডিং তারে কারেন্ট তার সর্বোচ্চ মান ছুঁয়ে যায়, তখন উত্তর মেরু N আর এই তারের নিচে থাকবে না, কিন্তু রটারের ঘূর্ণনের দিকে একটু এগিয়ে যাবে, যেমন চিত্রে দেখানো হয়েছে। 2, খ.

এই ক্ষেত্রে, আর্মেচার উইন্ডিংয়ের চৌম্বকীয় প্রবাহের চৌম্বক রেখাগুলি (ডটেড লাইন) দুটি সন্নিহিত বিপরীত মেরু N এবং S এর মাধ্যমে বন্ধ হয়ে যায় এবং চৌম্বক মেরু দ্বারা তৈরি জেনারেটরের প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্রের চৌম্বক রেখার দিকে নির্দেশিত হয়। এটি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে মূল চৌম্বক পথটি কেবল বিকৃত হয় না, তবে কিছুটা দুর্বলও হয়ে যায়।

ডুমুরে। 2.6 চৌম্বকীয় আবেশের একটি ভেক্টর চিত্র দেখায়: প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্র B, আর্মচার বিক্রিয়ার কারণে চৌম্বক ক্ষেত্র Vi এবং ফলে চৌম্বক ক্ষেত্র Vres।

এখানে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে ফলিত চৌম্বক ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় আবেশের রেডিয়াল উপাদান ΔV মান দ্বারা প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় আবেশ B থেকে ছোট হয়ে গেছে। অতএব, প্ররোচিত ইলেক্ট্রোমোটিভ বলও হ্রাস পেয়েছে কারণ এটি চৌম্বকীয় আবেশনের রেডিয়াল উপাদানের কারণে।এর মানে হল যে জেনারেটর টার্মিনালের ভোল্টেজ, অন্যান্য জিনিসগুলি সমান, একটি সম্পূর্ণ সক্রিয় জেনারেটর লোডে ভোল্টেজের চেয়ে কম হবে।

যদি জেনারেটরের একটি বিশুদ্ধভাবে ক্যাপাসিটিভ লোড থাকে, তাহলে এতে থাকা কারেন্ট ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্সের পর্যায়কে π/2 কোণে নিয়ে যায়... জেনারেটরের আরমেচার উইন্ডিং এর তারের কারেন্ট এখন ইলেক্ট্রোমোটিভের চেয়ে সর্বোচ্চ আগে পৌঁছায় বল E. অতএব, যখন নোঙ্গর (চিত্র 2, c) এর তারে কারেন্ট তার সর্বোচ্চ মান ছুঁয়ে যায়, তখনও N-এর উত্তর মেরু এই তারকে সংযোজন করবে না।

এই ক্ষেত্রে, আর্মেচার উইন্ডিং এর চৌম্বকীয় প্রবাহের চৌম্বক রেখাগুলি (ডটেড লাইন) দুটি সন্নিহিত বিপরীত মেরু N এবং S এর মাধ্যমে বন্ধ হয়ে যায় এবং জেনারেটরের প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় রেখার সাথে পথ বরাবর নির্দেশিত হয়। এটি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে জেনারেটরের প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্রটি কেবল বিকৃত নয়, কিছুটা প্রসারিতও হয়।

ডুমুরে। 2, c চৌম্বক আবেশের ভেক্টর ডায়াগ্রাম দেখায়: প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্র V, আর্মচার প্রতিক্রিয়ার কারণে চৌম্বক ক্ষেত্র Vya, এবং ফলস্বরূপ চৌম্বক ক্ষেত্র ব্রেস। আমরা দেখতে পাচ্ছি যে ফলস্বরূপ চৌম্বক ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় আবেশের রেডিয়াল উপাদান ΔB পরিমাণ দ্বারা প্রধান চৌম্বক ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় আবেশ B এর চেয়ে বড় হয়ে উঠেছে। অতএব, জেনারেটরের ইন্ডাকটিভ ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্সও বেড়েছে, যার মানে জেনারেটরের টার্মিনালের ভোল্টেজ, অন্য সব অবস্থা একই রকম, একটি বিশুদ্ধভাবে ইন্ডাকটিভ জেনারেটর লোডে ভোল্টেজের চেয়ে বেশি হয়ে যাবে।

বিভিন্ন প্রকৃতির লোডের জন্য একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের ইলেক্ট্রোমোটিভ শক্তির উপর আর্মেচার প্রতিক্রিয়ার প্রভাব প্রতিষ্ঠিত করার পরে, আমরা জেনারেটরের বাহ্যিক বৈশিষ্ট্যগুলি স্পষ্ট করতে এগিয়ে যাই।একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের বাহ্যিক বৈশিষ্ট্য হল ধ্রুব রটার গতি (n = const), ধ্রুব উত্তেজনা কারেন্ট (iv = const) এবং পাওয়ার ফ্যাক্টরের স্থায়িত্ব (cos φ =) লোড I এর উপর তার টার্মিনালগুলিতে ভোল্টেজ U-এর নির্ভরতা। const)।

ডুমুরে। 3 বিভিন্ন প্রকৃতির লোডের জন্য একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের বাহ্যিক বৈশিষ্ট্য দেওয়া হয়। বক্ররেখা 1 সক্রিয় লোডের অধীনে বাহ্যিক বৈশিষ্ট্য প্রকাশ করে (cos φ = 1.0)। এই ক্ষেত্রে, জেনারেটর টার্মিনাল ভোল্টেজ কমে যায় যখন লোড নিষ্ক্রিয় থেকে 10 - 20% নো-লোড জেনারেটর ভোল্টেজের মধ্যে পরিবর্তিত হয়।

বক্ররেখা 2 বাহ্যিক বৈশিষ্ট্যকে একটি রেজিস্টিভ-ইনডাক্টিভ লোড (cos φ = 0, আট) দিয়ে প্রকাশ করে। এই ক্ষেত্রে, জেনারেটর টার্মিনালগুলিতে ভোল্টেজ আর্মেচার প্রতিক্রিয়ার ডিম্যাগনেটাইজিং প্রভাবের কারণে দ্রুত হ্রাস পায়। যখন জেনারেটরের লোড নো-লোড থেকে রেটেডে পরিবর্তিত হয়, তখন ভোল্টেজ 20 - 30% নো-লোড ভোল্টেজের মধ্যে নেমে আসে।

কার্ভ 3 একটি সক্রিয়-ক্যাপাসিটিভ লোডে (cos φ = 0.8) সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের বাহ্যিক বৈশিষ্ট্য প্রকাশ করে। এই ক্ষেত্রে, জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজ আর্মেচার বিক্রিয়ার চুম্বকীয় ক্রিয়ার কারণে কিছুটা বৃদ্ধি পায়।

ভাত। 3. বিভিন্ন লোডের জন্য অল্টারনেটরের বাহ্যিক বৈশিষ্ট্য: 1 — সক্রিয়, 2 — প্রবর্তক, 3 ক্যাপাসিটিভ

একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের নিয়ন্ত্রণ বৈশিষ্ট্য

একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের নিয়ন্ত্রণ বৈশিষ্ট্য জেনারেটরের টার্মিনালগুলিতে ভোল্টেজের একটি ধ্রুবক কার্যকরী মান সহ লোড I-এর উপর জেনারেটরে ফিল্ড কারেন্ট i-এর নির্ভরতা প্রকাশ করে (U = const), রটারের ক্রমাগত সংখ্যক বিপ্লব। প্রতি মিনিটে জেনারেটরের (n = const) এবং শক্তির গুণনীয়কের স্থায়িত্ব (cos φ = const)।

ডুমুরে।4 একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের তিনটি নিয়ন্ত্রণ বৈশিষ্ট্য দেওয়া হয়। বক্ররেখা 1 সক্রিয় লোড কেসকে বোঝায় (কারণ φ = 1)।

ভাত। 4. বিভিন্ন লোডের জন্য বিকল্প নিয়ন্ত্রণ বৈশিষ্ট্য: 1 — সক্রিয়, 2 — প্রবর্তক, 3 — ক্যাপাসিটিভ

এখানে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে জেনারেটরে I এর লোড বাড়ার সাথে সাথে উত্তেজনা প্রবাহ বৃদ্ধি পায়। এটি বোধগম্য, কারণ লোড I বৃদ্ধির সাথে, জেনারেটরের আরমেচার উইন্ডিং এর সক্রিয় প্রতিরোধের ভোল্টেজ ড্রপ বৃদ্ধি পায়, এবং উত্তেজনা কারেন্ট বাড়িয়ে জেনারেটরের ইলেক্ট্রোমোটিভ বল E বৃদ্ধি করা প্রয়োজন iv। ভোল্টেজ ধ্রুবক রাখুন U.

বক্ররেখা 2 বলতে cos φ = 0.8 এ একটি সক্রিয়-আবরণীয় লোডের ক্ষেত্রে বোঝায়... এই বক্ররেখাটি বক্ররেখা 1 থেকে আরও খাড়াভাবে বেড়ে যায়, আর্মেচার বিক্রিয়ার ডিম্যাগনেটাইজেশনের কারণে, যা ইলেক্ট্রোমোটিভ বল E এর মাত্রা হ্রাস করে এবং তাই জেনারেটরের টার্মিনালে U ভোল্টেজ।

কার্ভ 3 cos φ = 0.8 এ একটি সক্রিয়-ক্যাপাসিটিভ লোডের ক্ষেত্রে নির্দেশ করে। এই বক্ররেখাটি দেখায় যে জেনারেটরের উপর লোড বাড়ার সাথে সাথে তার টার্মিনাল জুড়ে একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ বজায় রাখতে জেনারেটরে কম উত্তেজনা কারেন্ট i প্রয়োজন। এটি বোধগম্য, যেহেতু এই ক্ষেত্রে আর্মেচার প্রতিক্রিয়া প্রধান চৌম্বকীয় প্রবাহকে বাড়িয়ে তোলে এবং তাই জেনারেটরের ইলেক্ট্রোমোটিভ বল এবং এর টার্মিনালগুলিতে ভোল্টেজ বৃদ্ধিতে অবদান রাখে।