Mode sinkron. Apakah disarankan untuk meningkatkan kinerja dengan menggunakan PRAGMA synchronous = OFF

Saya melihat dia mendapat peningkatan kecepatan yang besar menggunakan PRAGMA synchronous=OFF.

Saya menghadapi waktu pembaruan sqlite yang sangat lambat (250 ms) dan saya perlu melakukan banyak pembaruan dari berbagai utas.

Saya memiliki banyak koneksi database terbuka dari thread berbeda. Apakah lebih baik jika kelas DataBase pusat membungkus DB dengan kunci yang dipanggil semua utas dan menggunakan PRAGMA synchronous=OFF untuk mencapai peningkatan kecepatan ini?

Larutan

Sinkronisasi PRAGMA hanya mempengaruhi sinkronisasi disk; itu adalah. jeda untuk memastikan bahwa data yang dikirim ke OS ditulis ke disk. Memindahkan kunci tidak akan membantu dalam hal ini.

Saat ini rasanya Anda hanya menebak-nebak; Anda harus melakukan beberapa pembuatan profil sebelum mengoptimalkan. Di mana titik lambatmu? Kueri mana yang lambat (gunakan EXPLAIN QUERY PLAN)? Apakah Anda MENGANALISIS?

Perhatikan juga bahwa SQLite tidak terlalu ramah terhadap konkurensi; hanya satu koneksi yang dapat menulis ke database dalam satu waktu. Jika Anda memerlukan konkurensi tinggi, pertimbangkan database lain.

Solusi lainnya

jika Anda memiliki banyak utas, saya tidak menyarankan Anda menonaktifkan mode sinkron. Saya ragu kecepatannya akan meningkat hanya dengan memindahkan kunci ke luar menuju kelas Anda

Saya ingin menyarankan agar Anda memikirkan tentang normalisasi database sehingga Anda tidak perlu membaca data dalam jumlah besar setiap saat.

Cara pengoperasian mesin sinkron yang paralel dengan jaringan pada kecepatan sinkron disebut sinkronis.

Mari kita perhatikan mesin kutub tidak menonjol yang dihidupkan secara paralel, dengan mengabaikan resistansi aktif fase belitan jangkar ().

Arus belitan jangkar akan sama dengan

Perubahan daya reaktif. Mode kompensator sinkron.

Jika semua kondisi untuk menyalakan generator untuk operasi paralel terpenuhi, arus jangkar adalah nol, mesin beroperasi pada keadaan idle. Jika arus eksitasi generator ditingkatkan setelah sinkronisasi, maka muncul arus yang tertinggal 90 el. memanggil (Gbr. 3.23, a). Mesin akan menyuplai arus induktif dan daya reaktif ke jaringan. Jika arus eksitasi generator dikurangi, maka muncul arus penggerak (Gbr. 3.23, b). Mesin akan menyuplai arus kapasitif ke jaringan dan mengkonsumsi daya reaktif dari jaringan.

Mesin sinkron yang tidak memikul beban resistif dan dibebani arus reaktif disebut kompensator sinkron.

Perubahan daya aktif. Mode generator dan mesin.

Agar mesin yang dihidupkan untuk operasi paralel dapat menghasilkan daya aktif dan beroperasi dalam mode generator, torsi mekanis pada poros perlu ditingkatkan (Gbr. 3.23c). Dalam hal ini timbul arus yang tertinggal. Nilai daya aktif generator adalah

Sebaliknya, jika Anda memperlambat rotor mesin, menimbulkan beban mekanis pada porosnya, maka EMF akan tertinggal di belakang sudut, dan arus akan tertinggal di belakang sudut (Gbr. 3.23, d). Dalam hal ini, daya aktif akan sama, mesin akan beroperasi dalam mode mesin, mengonsumsi daya aktif dari jaringan.

Mode asinkron.

Dalam mode ini, modem mengirimkan data satu byte pada satu waktu. Di awal setiap byte, bit sinkronisasi ditransmisikan, dan di akhir byte, bit stop ditransmisikan. Ada jeda tertentu antara transmisi dua byte. Mode ini berfungsi dengan baik pada saluran telepon berkualitas rendah karena... jika terjadi kerusakan data, maka sejumlah kecilnya (sejumlah kecil data dikirimkan dalam 1 detik) dan hanya sejumlah kecil byte yang harus diulang. Namun kecepatan transfernya tidak tinggi.

Mode ini dirancang hanya untuk saluran berkualitas tinggi. Modem mentransmisikan tidak satu byte pada suatu waktu, tetapi dalam klip (seperti halnya multiplexing waktu); beberapa byte tersebut ditransmisikan setengah baris tanpa jeda dan bit awal dan akhir perantara. Bit awal dan akhir ditransmisikan hanya pada awal dan akhir klip, dan jeda ditransmisikan antar klip. Karena transfer paket byte seperti itu, transmisi dipercepat secara signifikan, tetapi dengan saluran yang buruk dan banyak distorsi, sejumlah besar data harus ditransmisikan ulang, yang tidak mempercepat, namun sebaliknya, memperlambat transfer atau membuatnya menjadi lebih lambat. tidak mungkin sama sekali.

Modem berfungsi hanya dalam mode asinkron , biasanya mendukung kecepatan transfer data yang rendah - hingga 1200 bps.

Modem berfungsi hanya dalam mode sinkron , hanya dapat dihubungkan ke terminasi 4 kabel. Modem sinkron menggunakan sirkuit sinkronisasi presisi tinggi untuk mengisolasi sinyal dan oleh karena itu biasanya jauh lebih mahal daripada modem asinkron. Selain itu, operasi sinkron menuntut kualitas saluran yang tinggi. Ada standar berbeda untuk mereka:

· V.26 - kecepatan transmisi 2400 bps;

· V.27 - kecepatan transmisi 4800 bps;

· V.29 - kecepatan transmisi 9600 bps;

· V.32 ter - kecepatan transmisi 19.200 bps.

Untuk saluran broadband khusus 60-108 kHz, ada tiga standar:

· V.35 - kecepatan transmisi 48 Kbps;

· V.36 - kecepatan transmisi 48-72 Kbps;

· V.37 - kecepatan transmisi 96-168 Kbps.

Modem, bekerja dalam mode asinkron dan sinkron, adalah perangkat yang paling serbaguna dan sering digunakan. Paling sering, mereka dapat beroperasi melalui saluran khusus dan saluran yang dialihkan, menyediakan operasi dupleks penuh. Pada saluran khusus, saluran ini terutama mendukung terminasi 2 kabel dan lebih jarang lagi mendukung terminasi 4 kabel.

Sejumlah standar seri V telah dikembangkan untuk modem asinkron-sinkron:

· V.22 - kecepatan transmisi hingga 1200 bps;

· V.22 bis - kecepatan transmisi hingga 2400 bps;

· V.26 ter - kecepatan transmisi hingga 2400 bps;

· V.32 - kecepatan transmisi hingga 9600 bps;

· V.32 bis - kecepatan transmisi 14.400 bps;

· V.34 - kecepatan transmisi hingga 28,8 Kbps; - pemilihan kecepatan dan parameter lainnya tergantung pada kualitas saluran

· V.34+ - kecepatan transmisi hingga 33,6 Kbps. – metode pengkodean yang ditingkatkan, bekerja lebih baik pada jalur yang bising

Pada kecepatan tinggi, modem V.32-V.34+ sebenarnya selalu menggunakan mode sinkron pada saluran komunikasinya.

1. Kemunculan dan karakteristik umum mode asinkron

Dalam keadaan stabil normal, mesin sinkron yang dihidupkan untuk operasi paralel beroperasi secara sinkron. Mode sinkron dicirikan oleh fakta bahwa EMF semua mesin listrik memiliki frekuensi yang sama dan, oleh karena itu, vektornya berputar pada kecepatan sudut yang sama (Gambar 1a). Pelanggaran stabilitas menyebabkan mesin berhenti bekerja secara serempak. Dalam hal ini, EMF mesin sinkron yang tidak sinkron berputar relatif terhadap EMF mesin yang beroperasi secara sinkron (1b).

Beras. 1. a – kondisi tunak normal, b – mode asinkron

Pelanggaran stabilitas dapat terjadi akibat hilangnya eksitasi (1), gangguan tajam (2), atau gangguan kecil pada sistem yang kelebihan beban (3).

Gambar 2. Hilangnya eksitasi, gangguan mendadak, pelanggaran stabilitas statis

Dalam sistem yang kompleks, mungkin ada kasus ketika gerakan asinkron yang terjadi di salah satu bagian sistem dapat menyebabkan generator atau sekelompok generator tidak sinkron. Ini adalah kasus 4.

Beras. Stasiun 1 tidak sinkron dan goyangan berikutnya pada stasiun 2 menyebabkan stasiun 2 tidak sinkron.

Dalam mode asinkron, generator memperoleh properti tambahan dari mesin asinkron, karena arus muncul di rotor karena adanya slip. Oleh karena itu, secara sederhana, daya generator sinkron dalam mode asinkron dapat diwakili oleh dua komponen: P s sinkron dan P ac asinkron. Oleh karena itu, turbin dilawan oleh torsi sinkron M c dan torsi asinkron M ac . Tetapi jika tidak ada tegangan yang diberikan pada belitan eksitasi, maka daya sinkron akan menjadi nol, yaitu. Hanya akan ada daya asinkron.

Untuk kasus ketidakstabilan yang dipertimbangkan - dalam 1 kasus generator hanya akan menghasilkan daya asinkron, dan dalam 2,3,4 - baik sinkron maupun asinkron.

Kekuatan generator asinkron, dengan analogi dengan mesin asinkron, dapat ditemukan dengan ekspresi:

di mana r 2 ∑, x s ∑ adalah parameter rangkaian ekivalen mesin asinkron, dengan mempertimbangkan resistansi eksternal sistem.

Ketika slip meningkat, daya asinkron meningkat.

Slip adalah perbedaan kecepatan sudut putaran atau frekuensi listrik yang disebut slip :

ω s =ω 0 - ω 1

dimana ω 0 ω 1 adalah kecepatan sudut putaran EMF mesin listrik (Jika ada satu mesin, maka ω 0 adalah kecepatan vektor tegangan sistem, ω 1 adalah EMF generator).

Mode asinkron dicirikan oleh perubahan periodik sudut antara EMF dari 0 hingga 360, perubahan (ayunan) tegangan, arus, daya aktif dan reaktif. Karena perubahan tersebut bisa sangat signifikan, pengoperasian asinkron dalam EPS bukanlah mode normal dan tidak dapat diterima untuk waktu yang lama.

Ketika δ berubah, daya generator sinkron berubah seiring waktu kira-kira menurut hukum sinusoidal. Untuk ayunan besar, berbeda dengan gerak asinkron, penurunan ketergantungan P=f(t) merupakan karakteristiknya, yang muncul ketika melewati 90. Gerak asinkron ditandai dengan perubahan periodik pada tanda daya sinkron.

Beras. Menuju definisi gerak asinkron

Mari kita pertimbangkan transisi generator ke mode operasi asinkron karena pelanggaran stabilitas dinamis.

Gambar. Transisi ke mode asinkron dari generator sinkron: karakteristik daya dalam mode normal dan asinkron (kurva 1,2); perubahan slip dan torsi asinkron (kurva 3,4)

Biarkan salah satu kabel listrik tiba-tiba mati lalu hidup kembali. Dalam hal ini terjadi peralihan dari ciri 1 ke ciri 2 dan sebaliknya. Tetapi sudut peralihan δ on begitu besar sehingga daerah percepatan f abcd melebihi daerah perlambatan terbesar yang mungkin terjadi f def . Sudut δ melebihi nilai kritis δ cr. Torsi percepatan mulai bekerja pada rotor, menyebabkan peningkatan lebih lanjut pada sudut δ.

Segera setelah kecepatan rotor mulai berbeda dari kecepatan sinkron, slip s muncul, meningkat seiring dengan meningkatnya perbedaan kecepatan. Terjadinya slip menyebabkan munculnya daya asinkron Pac yang semakin meningkat seiring dengan bertambahnya slip.

Ketika kecepatan rotor meningkat, pengatur daya turbin mulai beroperasi, mengurangi Pt.

Pada nilai slip tertentu s ∞ daya turbin akan seimbang dengan daya asinkron rata-rata. P t = P ac (M t = M ac). Kondisi ini menentukan awal dari mode asinkron kondisi tunak (stroke).

Jika tegangan diberikan pada belitan eksitasi, maka selain torsi asinkron dan torsi turbin yang saling menyeimbangkan, torsi sinkron M s juga akan bekerja pada poros generator-turbin. Daya sinkron mempunyai sifat berdenyut, nilai rata-ratanya nol.

Gambar. Mengubah torsi sinkron dan slip dalam mode asinkron

Fluktuasi daya sinkron menyebabkan perubahan berkala pada kecepatan rotor dalam mode asinkron dan, akibatnya, pulsasi slip. Slipnya bervariasi dari s max hingga s min.

Dalam proses transisi yang terjadi ketika stabilitas terganggu, dapat dibedakan tiga tahapan: 1) hilangnya sinkronisme; ayunan sinkron 2) transisi ke mode asinkron 3) mode asinkron kondisi tunak.

Diasumsikan bahwa pengoperasian mesin sinkron terjadi pada tegangan seimbang pada terminal belitan stator; sistem arus simetris yang mengalir menimbulkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan co = 2l/. Rotor dan medan magnet dari belitan medan berputar dengan kecepatan arus yang sama 1 masuk yang tidak bergantung pada beban.

Dalam kondisi yang dipertimbangkan, proyeksi vektor gambar Kita pada sumbu D Dan Q akan menjadi nilai konstan yang tidak bergantung pada waktu, yaitu setara dengan tegangan konstan. Pernyataan yang sama berlaku untuk proyeksi dari vektor gambar lainnya (Gbr. 5.4). Oleh karena itu, persamaan untuk keadaan tunak yang dipertimbangkan akan diperoleh dari (5.14), dengan asumsi hal = 0.

Beras. 5.4.A- untuk mesin; o - untuk pembangkit

Dengan mempertimbangkan komentar yang dibuat untuk mencirikan rezim yang sedang dipertimbangkan, kita memperoleh persamaan gerak dari (5.14), dengan asumsi hal = 0 (arus konstan):

Di Sini xd= bersama x L d , x q=resistansi induktif kosinkron dari belitan jangkar sepanjang sumbu memanjang dan melintang; x iklan = dengan L iklan- resistensi induktif dari induksi timbal balik antara belitan jangkar dan belitan eksitasi yang terletak di sepanjang sumbu longitudinal; x iklan I f = E f- penurunan tegangan sama dengan EMF,

dihasilkan oleh arus eksitasi pada belitan jangkar. Ini juga disebut ggl eksitasi dan ggl tanpa beban.

Sudut beban. Peran sudut beban 0 dalam studi mesin sinkron mirip dengan peran slip dalam analisis mesin asinkron. Dalam teori mesin sinkron, sudut ini dianggap sebagai sudut antara vektor tegangan yang dihasilkan U S dan vektor E f,

bertepatan dengan arah positif sumbu transversal. Pilihannya akan menjadi lebih jelas jika kita mempertimbangkan kecepatan idle ideal mesin, dengan asumsi tidak ada kerugian di dalamnya, yaitu tidak mengkonsumsi atau menghasilkan tenaga. Dalam mode yang dipertimbangkan, vektor tegangan yang dihasilkan dan l. harus berimpit dengan sumbu melintang (0 = 0). Dalam hal ini, vektor fluks? aku akan diarahkan sepanjang sumbu longitudinal, yaitu apakah arahnya akan bertepatan dengan vektor fluks medan eksitasi? F. Yang terakhir ini mudah

tentukan apakah kita mengingatnya kapan R s= 0 (tidak ada rugi-rugi), persamaan tegangan belitan stator berbentuk U, = = j v . Torsi yang dikembangkan dalam hal ini akan sama dengan nol, yang menjadi ciri kecepatan idle alat berat.

Mari kita perhatikan bahwa titik awal yang diterima untuk sudut beban sesuai dengan posisi keseimbangan stabil yang cenderung ditempati rotor setelah gangguan eksternal dihilangkan.

Jadi, perubahan sudut beban dikaitkan dengan perubahan posisi rotor relatif terhadap medan resultan mesin yang berjalan, yang ditentukan oleh tegangan yang diberikan. Jika, karena gaya mekanis eksternal, rotor berada di depannya, maka torsi elektromagnetik yang dihasilkan menjaga rotor tetap pada kecepatan sinkron. Mode pengoperasian ini sesuai dengan mode generator. Jika medan perjalanan menyeret rotor bersamanya, mengatasi gaya hambatan eksternal, dan mempertahankannya pada kecepatan sinkron, maka mode pengoperasian yang dipertimbangkan sesuai dengan mode motor. Untuk kasus pertama, generator, sudut beban dianggap positif (0 > 0); untuk yang kedua, motor, - negatif (0

Namun, kita tidak bisa tidak memperhatikan bahwa pembacaan sudut beban yang diusulkan berbeda dari sistem yang diterima secara umum, di mana pembacaan positif dilakukan berlawanan arah jarum jam. Dan keadaan ini menjadi sangat nyata jika kita menganggap sudut beban sebagai sudut antara dua sistem koordinat – sistem koordinat d, q dan sinkron, yang biasanya menggabungkan sumbu bilangan real dengan vektor tegangan (lihat Gambar 5.4). Dengan pembacaan seperti itu, sudut 0 adalah sudut antara bayangan (Q) dan sumbu nyata dari dua sistem koordinat, dan bukan sumbu dengan nama yang sama.

Untuk membawa pembacaan sudut beban ke pembacaan yang diterima dalam teori rangkaian, kita mengambil sudut beban sebagai sudut (5 - sudut antara sumbu nyata dua sistem, diukur dari sumbu D. Seperti dapat dilihat dari diagram vektor pada Gambar. 5.4, ​​​​dapat direpresentasikan melalui sudut yang diketahui 0:

dengan perbedaan yang signifikan bahwa hitungan mundurnya akan dibalik. Sekarang pada mode motor, dimana vektor tegangan mengarah pada sumbu transversal, sudutnya akan menjadi positif 0 > 0, sedangkan pada mode generator sudutnya akan menjadi negatif 0

Komponen tegangan sepanjang memanjang kamu d dan melintang dan H sumbu akan ditentukan sebagai hasil sebagai

dan vektor tegangan yang dihasilkan sesuai dengannya

Beras. 5.5. Untuk menentukan komponen arus dan tegangan memanjang dan melintang (Rp. =0)

Berkat sudut p yang diperkenalkan, penghitungan sudut patologis di kedua sistem koordinat akan sama, dan kenyamanan pendekatan ini dapat diamati ketika menentukan komponen longitudinal dan transversal arus melalui komponen aktif dan reaktifnya dalam putaran yang sinkron. sistem koordinasi. Mari kita lakukan operasi ini untuk mode motor, yang sesuai dengan diagram vektor pada Gambar. 5.4, ​​​​ketika mesin beroperasi dengan faktor daya terdepan coscp>0, maka dengan memperhitungkan (5.17), kita peroleh

dimana komponen aktif dan reaktif arus

Hubungan yang diberikan antara arus dari kedua sistem koordinat akan berlaku baik untuk mode generator dan untuk kasus ketika faktor daya negatif - dalam semua kasus ini cukup dengan mengubah tanda di depan sudut 0 dan sudut φ menjadi sebaliknya.

Tenaga dan torsi elektromagnetik dari mesin sinkron.

Pada Gambar. Gambar 5.5 menunjukkan diagram vektor yang dibangun sesuai dengan persamaan (5.16).

Dari diagram tersebut mudah untuk membuat hubungan antara besaran nyata dan komponen-komponennya pada sumbu d, q:

Kekuatan pada klem mesin hal kita akan mendapatkannya, ayolah kamu d Dan kamu q (5.21):

Seperti yang Anda lihat, dikurangi kerugian akibat hambatan jangkar, sisa daya disalurkan melalui celah udara. Bagian daya ini mewakili daya elektromagnetik Ya ampun, menghubungkan bagian listrik dan mekanik mesin:

Di mana Ef q mewakili jumlah aljabar ggl, dimana ggl eksitasi dihasilkan oleh arus eksitasi E f = x iklan saya f dan EMF,

diciptakan oleh komposisi longitudinal arus jangkar Pengenal dan perbedaan induktansi sepanjang sumbu memanjang dan melintang yang disebabkan oleh polaritas yang menonjol dari mesin saya d (x d - x Q). Kedua komponen dibuat

fluks magnet yang diarahkan sepanjang sumbu longitudinal.

Hubungan antara daya elektromagnetik dan sudut beban 0 dapat ditemukan jika kita mengganti arus dalam persamaan daya Pengenal Dan 1 (/9 ditemukan dari penyelesaian persamaan (5.16), di mana komponen tegangan harus dinyatakan menurut (5.18). Mengingat mesin sinkron biasanya dioperasikan pada daya tinggi dengan efisiensi tinggi, maka resistansi belitan jangkar dapat diabaikan tanpa kesalahan yang nyata, yaitu. R s= 0. Maka dengan memperhitungkan (5.18)

Dan, karenanya, kita mendapatkannya

Suku daya pertama pada (5.25) merupakan hasil interaksi arus stator dan rotor. Berbeda dengan mesin asinkron, mesin asinkron diatur oleh sumber arus searah eksternal.

Sifat suku daya kedua akan dibahas secara rinci di bawah ini; di sini kami hanya akan menunjukkan bahwa hal itu terkait dengan interaksi arus stator (angker) dengan harmonik spasial medan magnet yang disebabkan oleh polaritas menonjol dari medan magnet. rotor, dan dibuat, kami tekankan, dengan arus yang sama. Mesin sinkron, yang pengoperasiannya didasarkan pada fenomena ini, disebut mesin keengganan sinkron.

Torsi elektromagnetik mesin akan diperoleh langsung dari (5.16) atau melalui nilai daya elektromagnetik

Pada Gambar. Gambar 5.6 menunjukkan ketergantungan daya, yang disajikan sebagai jumlah komponen-komponennya, pada sudut beban.

Nilai sudut beban positif sesuai dengan mode mesin, nilai negatif sesuai dengan mode generator. Selain itu, sepenuhnya sesuai dengan teori rangkaian, dalam kasus pertama dayanya positif (dikonsumsi dari jaringan), dalam kasus kedua negatif (disuplai ke jaringan).

Beras. 5.6. Kekuatan mesin tiang menonjol sinkron sebagai fungsi sudut beban pada arus eksitasi konstan (R, = 0)

Karakteristik sudut menentukan potensi kemampuan mesin. Ini menunjukkan berapa daya maksimum yang dapat dikembangkan mesin pada arus eksitasi tertentu. Jika gaya luar lebih besar dari nilai maksimum yang ditentukan oleh titik A, kemudian pada mode motor mesin akan berhenti, pada mode generator sebaliknya kecepatan mesin akan bertambah karena adanya tenaga mekanik yang disalurkan maka terjadi overdrive. Dalam kedua kasus tersebut, mereka berbicara tentang ketidaksinkronan.

Nilai sudut beban yang berhubungan dengan torsi (daya) maksimum dapat dicari dari kondisi yang diketahui s/M, m/s/0 = 0. Dari hasil diferensiasi diperoleh

Kami menemukan solusi persamaan yang dihasilkan dengan mewakili cos 20.„ sebagai

kemudian persamaan terakhir diubah ke bentuk yang kita temukan

Rasio torsi maksimum terhadap torsi nominal mencirikan kapasitas beban berlebih alat berat. Dia biasanya menyebalkan

yaitu, nilai kerja sudut beban kira-kira sama dengan 0 1УМ » 30°.

Membandingkan ekspresi momen elektromagnetik mesin sinkron dan asinkron, orang tidak bisa tidak menyoroti perbedaan mendasarnya. Alasan untuk situasi ini adalah karena pengoperasian mesin asinkron didasarkan pada interaksi medan kerja mesin dengan arus yang diinduksi olehnya pada belitan rotor. Atau dengan kata lain arus pada belitan rotor timbul akibat adanya hubungan trafo dengan belitan stator. Akibatnya, parameter induktif yang menentukan arus, torsi, dan parameter mesin lainnya adalah induktansi transien, yang, seperti telah ditunjukkan pada bab sebelumnya, jauh lebih kecil daripada induktansi diri rangkaian stator atau rotor, yaitu sebesar kira-kira dua kali lipat induktansi dari medan liar.

Untuk mesin sinkron kita melihat gambaran yang berbeda. Pada kecepatan putaran rotor yang sinkron, tidak ada hubungan transformator antara belitan, karena rotor dan medan magnet perjalanan jangkar berputar pada kecepatan yang sama, yaitu relatif stasioner. Oleh karena itu, perilaku mesin sinkron ditentukan oleh induktansi sendiri dari belitan stator, yang jauh lebih besar daripada induktansi transien. Nilainya berbanding terbalik dengan besarnya celah udara. Akibatnya, jika Anda membangun mesin sinkron berdasarkan mesin asinkron, maka daya yang dihasilkan akan jauh lebih kecil. Dalam hal ini, menjadi jelas mengapa celah udara pada mesin sinkron jauh lebih besar daripada mesin asinkron. Dengan demikian, ukuran dan berat belitan eksitasi meningkat, yang ternyata jauh lebih mahal daripada belitan rotor hubung pendek yang terakhir.

Cara lain untuk meningkatkan kapasitas beban berlebih dan pengoperasian mesin yang stabil dicapai dengan menggunakan regulator kecepatan tinggi yang memberikan perubahan cepat pada arus eksitasi ketika beban berfluktuasi. Dalam hal ini, celah udara dapat dibuat lebih kecil secara signifikan; mesin beroperasi dalam mode nominal pada kapasitas beban lebih rendah, pada sudut beban mendekati sudut kritis.

Diagram vektor mesin sinkron dan penentuan ggl eksitasi. Untuk kasus ketika tegangan ditentukan Kita, ggl eksitasi E/ dan sudut beban 0, komponen saat ini aku, aku, ditemukan menurut persamaan (5.24) (Rp = 0):

Untuk kasus yang sedang dipertimbangkan, diagram vektor mode motor dan generator disajikan pada Gambar. 5.8, dengan jelas mencerminkan persamaan (5.16). Mereka memungkinkan Anda menghitung semua indikator yang menjadi ciri pengoperasian mesin: daya aktif dan reaktif

torsi elektromagnetik faktor arus dan daya

Dalam diagram yang ditampilkan E/= lt x iklan sesuai dengan penurunan tegangan pada resistansi induktif. Oshes berada di depan arus yang sesuai dengan jarak 2/2.

Dalam praktiknya, masalah penghitungan sering kali diajukan secara berbeda: daya total diberikan S, faktor daya coscp, tegangan terminal U s dan diperlukan untuk menemukan ggl eksitasi yang memberikan indikator keluaran yang ditentukan. Tugas yang diajukan pada dasarnya adalah menentukan sudut beban 0. Nilai Esh paling mudah ditemukan dari konstruksi grafis yang ditunjukkan pada Gambar. 5.7. Hal ini dilakukan berdasarkan kebalikannya, dengan asumsi bahwa EMF E f eksitasi dan sudut 0 yang diinginkan antara sistem koordinat diketahui.

Beras. 5.

Terlihat dari konstruksinya, segitiga siku-siku OBC Dan tkn serupa. Oleh karena itu vektor

menentukan posisi sumbu transversal, ditemukan melalui besaran yang diketahui - arus Adalah diberikan Oleh karena itu, kami dapat merekomendasikan prosedur berikut untuk menentukan sudut beban:

• 1) kita memplot (secara sewenang-wenang) pada bidang kompleks vektor tegangan C„ sama dengan segmen OKE;
• 2) dari ujung vektor tegangan (titik Ke) menggambar tegak lurus ahh ke arah arus dan gambarkan vektor padanya komputer = = ~jXqh
• 3) melalui titik dan dan TENTANG menggambar garis lurus yang mendefinisikan sumbu transversal Dengan]. Sumbu memanjang akan diperoleh sebagai tegak lurus yang dikembalikan ke sumbu ts dari titik asal, dan arahnya harus tertinggal dari sumbu melintang C.

Pada sudut 0 yang diketahui, arus / dan / mudah ditemukan, yang dengannya nilai ggl eksitasi yang diinginkan ditentukan Eh

Metode grafis yang diberikan untuk mencari gaya gerak listrik E/ adalah solusi klasik, diberikan di semua buku teks dan monografi tentang mesin listrik. Penulisnya, rupanya, adalah A.A. Gorev", salah satu pencipta teori mesin sinkron berdasarkan transformasi d, c. Solusi grafis berdasarkan diagram vektor menghindari transformasi analitik, yang kerumitannya disebabkan oleh perbedaan parameter sepanjang sumbu memanjang dan melintang - xj F X H.

Namun demikian, kami dapat menawarkan cara analitis sederhana untuk mencapai tujuan kami. Melihat diagram vektor pada Gambar. 5.7, terlihat bahwa sudut beban ditentukan oleh vektor E F = Pada, yang modulnya, mudah dibuat, sama dengan

Hal ini lebih jelas terlihat dari diagram vektor pada Gambar. 5.8. Jadi, tugasnya direduksi menjadi mencari vektor F. /(/ = Pada,

yang sebelumnya diperkenalkan dalam pencarian daya elektromagnetik (5.25a).

Beras. 5.8.

Gorev A.A. Proses sementara di mesin sinkron. - M.-L.: SEI, 1950.-552 hal. sakit.

Kami akan melakukan pencarian berdasarkan persamaan tegangan (5.16). Untuk memasukkan nilai yang ditunjukkan ke dalamnya, cukup dengan menambah dan mengurangi di ruas kanan persamaan kamu d ketentuan aku x q , lalu oleh

Sistem persamaan yang dihasilkan sesuai dengan mesin kutub tidak menonjol di mana parameter induktif sepanjang sumbu memanjang dan melintang adalah sama. X (/ . Mengalikan persamaan pertama dengan - 1 dan persamaan kedua

pada -J dan menambahkannya, kita dapatkan

itu

Dari persamaan yang dihasilkan, “yang ditulis dalam sistem koordinat rotor, kita beralih ke sistem koordinat sinkron, di mana sumbu bilangan real, seperti dapat dilihat dari diagram di atas, ditentukan oleh vektor tegangan. komponen nyata dan imajiner pada sistem koordinat baru, persamaan di atas akan ditulis sebagai

dari sini, dengan menyamakan bagian imajiner dan nyata pada sisi kiri dan kanan, kita temukan

dan, dengan demikian, untuk sudut beban yang diinginkan 0 dan EMF Efq akan diperoleh ekspresi berikut:

Di sini arus ditentukan oleh mode beban tertentu, dan untuk faktor daya terdepan akan bernilai positif, untuk faktor daya tertinggal akan bernilai negatif, apa pun mode pengoperasiannya.

ggl eksitasi Ef dapat ditemukan menggunakan ekspresi yang ditemukan menggunakan rumus

dimana arusnya Pengenal ditentukan menggunakan (5.20). Ekspresi ggl eksitasi yang dihasilkan memungkinkan untuk menemukan arus eksitasi yang sesuai dari karakteristik tanpa beban E f = E f (Saya f).

Diagram arus dan rangkaian ekivalen ekivalen. Peran diagram arus dan rangkaian ekivalen yang sesuai akan menjadi jelas jika kita memperhitungkan bahwa, diperoleh berdasarkan persamaan tegangan, selain arus, kita dapat menemukan semua besaran energi, seperti daya, torsi, faktor daya, efisiensi. Harapan semacam ini akan dibenarkan jika diagram mewakili ketergantungan pada parameter yang mengkarakterisasi beban dalam bentuk lingkaran, seperti yang terjadi dalam analisis mesin asinkron. Untuk mesin kutub menonjol yang sinkron, perubahan vektor arus dari sudut beban lebih kompleks - ini adalah elips pada sumbu rotor, yang merosot menjadi siput Pascal dalam sistem koordinat sinkron (atau alami). Konstruksi ketergantungan semacam itu adalah tugas yang rumit, yang solusinya murni untuk kepentingan teoretis. Namun demikian, masalahnya dapat disederhanakan secara signifikan jika kita memasukkan ke dalam analisis ggl bersyarat sepanjang sumbu transversal Ff 4(5.23), dengan bantuannya

persamaan (5.28) diperoleh:

dari mana vektor E ditemukan menggunakan arus yang diberikan fq. Jelas sekali

atas dasar itu adalah mungkin untuk memecahkan masalah kebalikannya, ketika untuk suatu hal tertentu Ef q Anda perlu menemukan arusnya

Terlihat dari persamaan di atas, vektor arus menggambarkan sebuah lingkaran yang pusatnya ditentukan oleh vektor tersebut kamu z~", yang jari-jarinya adalah Efq(R j+ x q J. Nilai aktual ggl eksitasi E f untuk setiap sudut beban ditemukan melalui temuan

komponen arus aktif dan reaktif (5.23).

Kami akan menunjukkan bagaimana, berdasarkan persamaan tegangan, selain arus, kami dapat menemukan hubungan energi yang menjadi ciri mode operasi kondisi tunak. Caranya, kalikan ruas kiri dan kanan persamaan (5.28) dengan 0,5 M s, di mana, ingat, saya mewakili kompleks arus konjugasi

dan sebagai hasilnya kita dapatkan

Di sini sisi kiri mewakili daya pada terminal mesin P s, di sebelah kanan - suku pertama menentukan rugi-rugi listrik pada belitan stator p el1, suku kedua - daya elektromagnetik. Ekspresi mereka yang diperluas diberikan di bawah ini:

Tidak sulit untuk menetapkan bahwa dalam kasus khusus kapan R s = 0, Anda mendapatkan ekspresi daya elektromagnetik yang identik dengan yang ditemukan di atas pada kondisi yang ditentukan.

Berdasarkan persamaan (5.28), dapat diperoleh persamaan tegangan dengan memperhitungkan rugi-rugi baja, yang ditentukan oleh hubungan fluks total belitan stator, yang dapat diamati dari persamaan berikut:

Persamaan ini sesuai dengan rangkaian ekivalen yang ditunjukkan pada Gambar. 5.9, dan sistem persamaan yang sesuai sepanjang sumbu memanjang dan melintang:

Beras. 5.9.

Di sini 0" adalah sudut antara vektor J a dan vektor E berbohong

pada sumbu melintang. Hal ini juga mengikuti bahwa untuk nilai tetap Ej- dengan perubahan sudut

memuat 0" ujung vektor saat ini menggambarkan sebuah lingkaran, yang jari-jarinya E /s/ / xc.

Rangkaian ekivalen lengkap diperoleh dengan menambahkan resistansi belitan jangkar pada rangkaian di atas R s dan hambatan /' m,

Beras. 5.10.

memperhitungkan kerugian pada baja. Hasilnya akan menjadi rangkaian ekivalen yang ditunjukkan pada Gambar. 5.10. Inilah penyertaannya

Dengan cara ini, kerugian pada baja dapat diperhitungkan yang disebabkan oleh fluks magnet utama dan medan nyasar.

Namun, nilai praktis dari rangkaian yang diberikan kecil, karena mencakup sudut 0", dan bukan sudut 0 sebenarnya. Ketidaknyamanan lainnya terkait dengan penentuan arus SAYA sa. Untuk menghilangkan kelemahan ini, kami akan melakukan transformasi berdasarkan pertimbangan berikut. Saat ini/m

meningkatkan arus pada terminal mesin. Itu sefase dengan tegangan kamu dan, oleh karena itu, terhadap arus Pengenal Dan SAYA q ditemukan dari solusi

persamaan (5.32)

perlu adanya penambahan arus akibat rugi-rugi pada baja. Hasilnya kita dapatkan

Di sini 0" adalah sudut antara vektor ya dan sumbu melintang Q. Memecahkan persamaan yang diberikan untuk

Untuk beralih ke tegangan listrik kamu s, perlu memperhitungkan penurunan tegangan pada resistansi jangkar R s , yang untuknya kita menggunakan persamaannya

menggantikan ekspresi untuk yang mana Uad Dan kamu ic, kita mengerti
Di mana

Mari kita beralih dari sistem koordinat rotor ke sistem sinkron, seperti yang telah dilakukan sebelumnya, di mana sumbu nyata sejajar dengan vektor tegangan, dan memperhitungkan bahwa

dimana nilai sudut positif sesuai dengan mode motor, kita peroleh

di mana kita menemukan arus?

Beras. 5.11.

Hasil yang diperoleh sesuai dengan rangkaian ekivalen yang ditunjukkan pada Gambar. 5.11.

Seperti yang mudah untuk ditentukan, untuk E /q tertentu dengan perubahan beban, yang ditandai dengan sudut 0, hodograf saat ini kembali mewakili lingkaran yang jari-jarinya R:

dengan pusat ditentukan oleh vektor T = U Jz r Konstruksinya

Beras. 5.12.

ditunjukkan pada Gambar. 5.12. Titik lingkaran arus yang bersesuaian dengan sudut 0 = 0 ditentukan oleh posisi jari-jari vektor R yang ditarik dari pusat TENTANG x, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.13. Perhatikan bahwa dengan tidak adanya kerugian (Rp = 0, = °°) pusat lingkaran terletak pada sumbu bilangan imajiner.

Dengan menggunakan diagram saat ini, semua besaran dapat ditemukan, saya cirikan! saya masih menetapkan mode operasi. Dalam hal ini, diagram lingkaran selanjutnya akan mewakili nilai efektif arus, tegangan, dan EMF:

Mari kita mengingat kembali besaran dasar yang menjadi ciri pengoperasian mesin sinkron.

1. Tenaga listrik pada terminal

ditentukan oleh komponen aktif arus, yang sama dengan panjang tegak lurus E X Q X , dihilangkan dari akhir vektor saat ini OE x ke sumbu absis. Jadi, segmennya E X Q X , diukur pada skala saat ini dan dikalikan dengan m[kamu], memberi kekuatan

Daya akan positif untuk mode motor dan negatif untuk mode generator. Sumbu apse c (angka imajiner), yang diukur panjang tegak lurusnya E X Q X disebut saluran masukan daya.

Beras. 5.11

2. Tenaga elektromagnetik R em sebanding dengan panjang tegak lurus tersebut E X N X, diturunkan ke saluran listrik elektromagnetik bb X:

yang melewati titik-titik lingkaran saat ini di mana R kamu= 0. Titik-titik tersebut dapat dicari berdasarkan persamaan (5.34). Mengalikan setiap persamaan dengan arusnya /d, 1(/k menambahkan sisi kiri dan kanan, kita memperoleh ekspresi daya elektromagnetik

yang berisi informasi tentang sudut yang dibutuhkan. Untuk melakukan ini, mari kita gantikan arusnya Pengenal Dan 1 „, ditemukan dari sistem persamaan yang sama.

Hasilnya, kita memperoleh persamaan daya berikut, yang menyatakan komponen tegangan melalui sudut beban (5.18):

Di mana

Jadi, dari kondisi tersebut R em = 0 Anda mendapatkan persamaan berikut untuk mencari sudut beban yang diperlukan:

yang darinya terdapat titik stabil a dan tidak stabil sebuah 2 keseimbangan di mana R w = 0.

Perhatikan bahwa untuk mode motor, daya elektromagnetik akan disalurkan ke rotor mesin sebagai bagian dari daya yang disuplai ke terminal belitan stator. Untuk mode generator, ini mewakili bagian daya yang ditransfer ke stator dari daya mekanis yang disuplai ke rotor.

• 3. Faktor daya cos(p, seperti terlihat pada Gambar 5.13, dapat dicari dengan mengukur sudut ep secara langsung atau menggunakan konstruksi yang ditunjukkan pada gambar: menggambar sebuah lingkaran dengan jari-jari sama dengan satu dan berpusat di titik asal TENTANG. Proyeksi suatu titik jam x pada sumbu ordinat memberikan nilai cos(hal.
• 4. Efisiensi. Untuk mode motor, daya keluarannya adalah R um, jadi itu setara

Intinya Mantan kita punya q = E X N X / E X Q. Segmen garis a x q = E X Q X -E X N X menentukan rugi-rugi listrik dan rugi-rugi baja. Nilai efisiensi yang diberikan belum memperhitungkan kerugian mekanis dan kerugian tambahan.

Oleh karena itu, untuk mode efisiensi generator, daya keluaran adalah daya pada terminal stator

Pada setiap titik pada keliling arus, gaya gerak listrik sebenarnya Ef, diciptakan oleh arus eksitasi Jika, mari kita cari tahu caranya

Ej=E Jq+ saya d (x d -x q), dimana arusnya Pengenal dihitung menurut (6.21) melalui aktif 1 A dan reaktif saya R komponen saat ini. Dengan menggunakan diagram saat ini, masalah menemukan ggl eksitasi mudah diselesaikan Ef, menyediakan mode pemuatan tertentu. Untuk melakukan ini, cukup memplot vektor arus Ij pada bidang kompleks dengan sudut Ef q, dan kemudian nilai yang diinginkan Ef. Pada Gambar. 5.14 menunjukkan solusi untuk kasus dimana rugi-rugi pada mesin dapat diabaikan. Dalam hal ini, pusat lingkaran O terletak pada sumbu absis, garis-garis gaya suplai dan elektromagnetik berimpit dengan sumbu bilangan imajiner.

Beras. 5.14. Untuk menentukan nilai yang diperlukan Ef

Aktif untuk kasus ini saya A dan reaktif saya R komponen saat ini dapat direpresentasikan melalui parameter lingkaran

dan berdasarkan ekspresi dari sini

11a, berdasarkan diagram di atas, mudah untuk membangun karakteristik yang berbeda dari mesin sinkron, yang menunjukkan sifat perubahan arus jangkar dari arus eksitasi

dihitung pada daya konstan pada poros mesin atau pada terminal generator. Dalam hal ini, hubungan antara arus Ef q / X q dan arus eksitasi Jika dapat ditemukan dari relasi yang diberikan.

Pengoperasian mesin sinkron dalam mode penembakan silang.

Sehubungan dengan pengembangan sumber otonom berdasarkan elemen semikonduktor dengan indikator teknis dan ekonomi yang tinggi, menyediakan berbagai frekuensi pasokan, motor sinkron semakin banyak digunakan dalam penggerak yang dapat disesuaikan, yang berhasil bersaing dengan penggerak arus searah. Seperti diketahui, motor DC memiliki karakteristik kendali yang menjadi standar untuk membangun penggerak AC yang dapat disesuaikan. Sifat posisi ini dikaitkan dengan memastikan ortogonalitas antara sumbu medan magnet dari arus stator dan rotor (angker dan eksitasi), yang dicapai dengan menggunakan rakitan sikat komutator. Akibatnya, torsi elektromagnetik yang dikembangkan hanya bergantung pada nilai arus sesaat. Namun simpul ini merupakan titik paling rentan dan terlemah dari motor DC akibat fenomena switching dan kontak geser yang memerlukan perhatian terus-menerus. Penggunaan motor AC menghilangkan kelemahan ini, sementara ortogonalitas medan dicapai melalui perangkat keras, misalnya, seperti yang dilakukan pada apa yang disebut penggerak arus frekuensi.

Untuk motor sinkron dalam mode operasi ini antara vektor arus stator yang dihasilkan 1 5 dan eksitasi I F

sudut l/2 radian listrik disediakan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.15. Dalam mode ini, komponen longitudinal dari arus jangkar aku - 0, yang memberikan alasan untuk menyebut rezim yang sedang dipertimbangkan sebagai rezim medan transversal. Meskipun dalam kondisi yang diciptakan gambaran pembentukan torsi elektromagnetik ternyata mirip dengan mesin arus searah, namun motor sinkron akan jauh lebih rendah dalam hal indikator energi karena faktor dayanya yang rendah.

Beras. 5.15. Diagram vektor untuk kasus bidang melintang Pengenal= HAI

Mari kita tunjukkan hal ini dengan menggunakan contoh mesin sinkron kutub tidak menonjol, dengan mengabaikan rugi-rugi listrik

Dari kondisi komponen longitudinal arus sama dengan nol saya = HAI kita temukan berdasarkan persamaan (5.3) ggl eksitasi E f dan arus stator 1 (/ :

Nilai arus yang dihasilkan dapat ditemukan dari diagram arus pada Gambar. 5.16, dengan memperhitungkan sudut A pada titik sudut segitiga terdapat sudut siku-siku. Ini mudah dibuat jika Anda mengingat segmen itu OO x = kamu s /xa, dan jari-jari lingkaran saat ini E f /x a =

= (Kita dosa Q)/x A.

Dengan demikian, dapat diamati bahwa diagram arus yang ditampilkan sesuai dengan mode medan transversal, dengan segitiga OBO" adalah persegi panjang sama kaki. Karena sudut φ dan 0 sama besar, hasil yang diperoleh berarti bahwa operasi dalam mode medan transversal terjadi pada faktor daya lagging sama dengan

Beras. 5.16. Titik diagram lingkaran untuk aku = 0, aku s = 1 H, 0 =

yang akan menyebabkan kerugian dua kali lipat per unit daya dibandingkan dengan motor DC, gambaran pembangkitan torsi yang diwujudkan dalam kasus kami. Selain itu, mesin, meskipun terdapat belitan eksitasi, merupakan konsumen daya reaktif.

Kesimpulan yang diambil juga berlaku untuk mesin salient-pole sinkron. Meskipun dalam hal ini, untuk setiap sudut beban, jari-jari lingkaran arus ditentukan oleh EMF yang dihasilkan sepanjang sumbu transversal E fq , seperti dapat diamati dari Gambar. 5.13, untuk modus

bidang transversal, itu akan sama dengan ggl eksitasi, karena dalam mode yang dipertimbangkan komponen longitudinal arus adalah nol. Perhatikan juga bahwa untuk alasan yang sama tidak akan ada komponen reaktif momen elektromagnetik, yang disebabkan oleh perbedaan konduktivitas magnet sepanjang sumbu memanjang dan melintang.

Untuk memperoleh tingkat energi yang tinggi, memungkinkan Anda memperoleh cos