Синхрон генератор ва синхрон компенсаторларнинг қЎЗҒатиш системасининг тавсифи ва тенгламалари

Тахлил масаласи - системанинг ва ростлагичнинг берилган параметрларида системанинг турунлиги текширилади, ўткинчи жараёнларнинг турлари аниқлаштирилади ва режимнинг сифати аниқланилади;
Синтез масаласи – системанинг турунлиги ва ўткинчи жараённинг сифатига қўйилган талаблардан келиб чиқиб ростагичнинг тури ва унинг структуравий схемаси, уннинг параметрлари аниқланилади.
Ростланадиган системани тахлил қилишда ва синтез қилишда унда кечаётган жараёнларни математик ифодалаш керак, яъни унинг дифференциал тенгламаларни ечишдан системанинг турунлигини характерловчи барча керакли параметрлар аниқланиши керак. Ва бу параметрлар системанинг турунлигини таъминлашини тасдиқлаш лозим.
Агар электр системанинг генераторларида ҚАР ўрнатилмаган ва ички ЭЮК бўлса, қабул қилувчи системанинг шинасида кучланиш пасайганда реал системада узатилаётган актив қувватнинг узатилиш чегараси сезиларли даражада пасаяди. Бунга мос равишда генератор шинасидаги ва оралиқ нўқталардаги кучланишнинг пасайиши кузатилади, бунга истъемолчиларни сифатли электр энергия билан таъминлаш нуқтаи назаридан йўл қўйиб бўлмайди.
Ҳулоса қилиб айтганда қўзатишни автоматик ростлаш ўз навбатида генераторнинг тўриланган характеристикасига олиб келади. Генератор сезмаслик сохасиз ва инерциясиз ростлашга эга бўлса у системанинг алмаштириш схемасида тахминан ростланмайдиган системадаги каби дан кейин қўйилан билан эмас, балки қандайдир қаршилиқдан кейин қўйилган ЭЮК билан қатнашади. Олинган қаршилиқнинг қиймати қўзатиш қанча кучли ростланса шунча кам бўлади. Яна қўзатишни шундай ташкиллаштиришимиз мумкинки генератор шинасидаги ёки линиянинг бошланишида кучланишнинг ўзгармаслигини таъминлаши мумкин бўлсин..
П.т. ҚАРда ЭЮКнинг ортирмаси иккита ташкил этувчидан иборат:
(1)
Биринчи ташкил этувчи , бевосита генераторда кечаётган жараён билан боланган, яъни якор реакцияси билан болиқ.
Иккинчи ташкил этувчи
; (2)
қўзатиш токининг ўзгаришини акс этиради. Қўзатгичнинг қўзатиш токининг ўзгариши қўзатгичнинг қўзатиш чуламига қўйилган ЭЮКнинг ўзгариши билан боланган ва ўз навбатида қўзатишни ростлагичнинг таъсирига болиқ.

Қаердан
(3)
Тенглама (3) ни тенглама (2) қўйиб оламиз
(4)
Те – тескари боланиш хисобга олингандаги қўзатгичнинг эквивалент вақт доимийси;
- кучайтириш коэффициенти;
;
Кучайтириш элементини вақт доимийси ва кучайтириш коэффициенти бўлган инерционли элемент деб қараганимизда ёзиб оламиз
(5)
Ўзгартиргич ва улчаш элементларини вақт доимийси ва кучайтириш коэффициенти бўлган тахминан бита блок деб қараганимизда, топамиз
(6)
Қуйидаги (6) тенгламани (5) ва кейинчалик (4) қўйиб қуйидагини оламиз
(7)
бу ерда - системанинг кучайтириш коэффициенти.
Турунлашган режимда , бу ерда , бундан (2) ифодани хисобга олгангимизда оламиз
,
шундан

Шундай кучайтириш коэффициентли ростлагичи бўлган система турун ишлай оладими дейилган саволга жавоб бериш учун ростланадиган системанинг ишлашини ифодалайдиган ростлагичнинг (1) - (7) тенгламаларини ечиб тахлил қиламиз.
Системанинг харакат тенгламасини ихчамлаштириб ёзиб оламиз
1)
2)
Бу тенгламаларда бешта номаълум мавжуд ( . Қувват ортирмаси ни ЭЮКлар ортирмаси ва кучланиш ортирмаси орқали ифодалаймиз:
3)
4)
5)
бу ерда



Энди 3, 4 ва 5 тенгламаларни уларда ва ларни 1 ва 2 тенгламалардаги билан алмаштириб, ва бир нечта мураккаб бўлмаган ўзгартиришлардан сунг учта тенламани оламиз:



Учта тенгламадан иборат системанинг аниқловчисини келтирамиз

Характеристик аниқловчини ёйиб қуйидаги характеристик тенгламани оламиз
(7К)
Тахлил қилишни енгиллаштириш учун характеристик тенгламадаги ва ларнинг қийматларини қўйганимиздан ва улчаш ҳамда кучайтиргич элементларнинг инерционлигини эътиборга олмаганимиздан ( = 0 ва ) кейин соддалаштирилган тенгламани оламиз.

Ифодадаги ларнинг қийматларини ёйиб характеристик тенгламани қуйидаги кўринишга келтирамиз
(8)
бу ерда
; ; ; ; ;
; .

Система статик турунлигининг керакли ва етарли шартларини келтирамиз:
Биринчи шартга кўра система статик турун бўлишлиги учун характеристик тенгламанинг коэффициентлари мусбат бўлиши керак
.
Шартларни текширамиз:
Қуйидаги шарти ушбу талабга ёки бўлса, , қаноатлантирилиши учун бўлиши керак ва нинг қиймати қанча катта бўлса нинг қиймати ҳам шунча катта бўлади. Ушбу шартнинг бузилиши система турунлигининг бузилишига олиб келади.

Бу шарт ва да доимо бажарилади.
Ушбу шарт эса автоматик ростлагич каналлари буйича қўйилаётган чегарасини, яъни қандайдир минимал рухсат этиладиган қийматдан катта бўлиши керак, яъни бу ерда
(9а)
Генераторнинг шинасида кучланишни яхши ушлаб туриш учун иложи борича кучайтириш коэффициенти каттароқ олиш тавсия этилади, лекин бу коэффициентни ошира борганимиз сари Гурвиц аниқловчиси камайиб боради. Чунки система турун бўлишлиги учун Гурвиц аниқловчилари доима мусбат бўлиши керак

Бу ифодадаги ва ларни ёйиб ундан нинг максимал қийматларини топамиз
(9б)
Системанинг тебранувчан ва апериодик статик турунлигининг бузилишига олиб келади, агар шарт бузилса кучланишни яхши ушлаб туриш учун кучайтириш коэффициенти ошириш системанинг тебранувчан турунлиги ўз – ўзидан чайқалиш каби бузилади. шартнинг бузилиши эса системанинг апериодик статик турунлигининг бузилишиган олиб келади.
Генераторида п.т. ҚАР урнатилган системанинг режимини стабиллаш анча мураккаб масала хисобланади.
Генератор шинасидаги кучланишнинг оиши билан автоматик ростлагичнинг блокларга берилаётн сигнал боланиш қуйидаги кўринишда бўлади.
(10)
Соддалаштириш мақсадида ушбу фаразларни қабул қиламиз.
; ;
унда оламиз
Буни эътиборга олганимизда қўзатгичнинг ЭЮКнинг ўзгаришини оламиз

Кучли таъсирли ҚАРнинг қўзатиш токини кучланишнинг оиши ва унинг биринчи тартибли хосиласи ростлашини тахлил қиладиган бўлсак, ҳамда барча коэффициентларнинг таркибидаги ни купайтириш натижасида қуйидаги кўзринишдаги характеристик тенгламани оламиз.

Ўзгартиришдан кейин эса

, яъни , энди турғунлик сохасининг бурчак бўйича чегараланишига хосиланинг киритилиши сезиларли даражада таъсир кўрсатади. Масалан п.т. ҚАР урнатилган холатда чегаравий режим
эришилади, а кучли таъсирлида эса