동기 속도로 네트워크와 병렬로 동기 기계의 작동 모드를 호출합니다. 동기.

전기자 권선 위상의 활성 저항을 무시하고 병렬로 켜진 비돌극 기계를 고려해 보겠습니다().

전기자 권선 전류는 다음과 같습니다.

무효 전력의 변화. 동기 보상기 모드.

병렬 작동을 위해 발전기를 켜기 위한 모든 조건이 충족되면 전기자 전류는 0이고 기계는 다음에서 작동합니다. 공회전. 동기화 후 발전기의 여자 전류가 증가하면 90el보다 뒤떨어지는 전류가 나타납니다. 빗발 (그림 3.23, a). 기계는 유도 전류와 무효 전력을 네트워크에 공급합니다. 발전기의 여자 전류가 감소하면 선행 전류가 나타납니다 (그림 3.23, b). 기계는 네트워크에 용량성 전류를 공급하고 네트워크의 무효 전력을 소비합니다.

저항 부하를 전달하지 않고 무효 전류가 부하되는 동기 기계를 호출합니다. 동기 보상기.

유효 전력의 변화. 발전기 및 엔진 모드.

병렬 작동을 위해 켜진 기계가 유효 전력을 생성하고 발전기 모드에서 작동하려면 샤프트의 기계적 토크를 증가시켜야 합니다(그림 3.23c). 이 경우 지연되는 전류가 발생합니다. 발전기 유효전력 값은

반대로 기계의 회 전자 속도를 늦추고 샤프트에 기계적 부하를 생성하면 EMF는 각도만큼 지연되고 전류는 각도만큼 지연됩니다 (그림 3.23, d). 이 경우 유효 전력은 동일하고 기계는 엔진 모드에서 작동하여 네트워크에서 유효 전력을 소비합니다.

물리계층에서 데이터를 교환할 때 정보의 단위는 비트이므로 물리계층에서는 항상 수신자와 송신자 간의 비트 동기화를 유지한다.

데이터 링크 계층은 데이터 프레임에서 작동하며 수신기와 송신기 간의 프레임 수준 동기화를 제공합니다. 수신자의 책임에는 프레임의 첫 번째 바이트의 시작을 인식하고, 프레임 필드의 경계를 인식하고, 프레임의 끝을 인식하는 것이 포함됩니다.

일반적으로 전송기와 수신기가 안정적인 정보 교환을 보장할 수 있도록 비트와 프레임이라는 두 가지 수준에서 동기화를 보장하는 것으로 충분합니다. 그러나 통신 회선의 품질이 좋지 않은 경우(일반적으로 전화 접속 채널에 적용됨) 장비 비용을 줄이고 데이터 전송의 신뢰성을 높이기 위해 바이트 수준에서 추가 동기화 수단이 도입됩니다.

이 작동 모드를 호출합니다. 비동기식또는 시작 멈춤. 이 작동 모드를 사용하는 또 다른 이유는 무작위로 데이터 바이트를 생성하는 장치가 있기 때문입니다. 이는 사람이 컴퓨터에서 처리할 데이터를 입력하는 디스플레이 또는 기타 터미널 장치의 키보드가 작동하는 방식입니다.

비동기 모드에서는 데이터의 각 바이트에 특별한 시작 및 중지 신호가 수반됩니다. 이러한 신호의 목적은 첫째로 수신기에 데이터 도착을 알리고, 둘째로 다음 바이트가 도착하기 전에 수신기에 일부 동기화 관련 기능을 수행할 수 있는 충분한 시간을 제공하는 것입니다. 시작 신호는 1클럭 간격의 지속시간을 가지며 정지 신호는 1, 1.5 또는 2클럭 주기 동안 지속될 수 있으므로 1, 1.5 또는 2비트를 정지 신호로 사용한다고 합니다. , 그러나 이러한 신호는 사용자 비트를 나타내지 않습니다.

설명된 모드는 각 바이트가 이전 바이트의 비트 클럭에 비해 시간이 약간 이동할 수 있기 때문에 비동기식이라고 합니다. 이러한 비동기식 바이트 전송은 수신된 데이터의 정확성에 영향을 미치지 않습니다. 왜냐하면 각 바이트의 시작 부분에서 "시작" 비트로 인해 소스와 수신기의 추가 동기화가 발생하기 때문입니다. 보다 "느슨한" 시간 허용 오차는 비동기식 시스템 장비의 저렴한 비용을 결정합니다.

동기 전송 모드에서는 각 바이트 쌍 사이에 시작-정지 비트가 없습니다. 사용자 데이터는 동기화 바이트 앞에 오는 프레임으로 수집됩니다. 동기 바이트는 수신자에게 데이터 프레임의 도착을 알리는 알려진 코드(예: 0111110)가 포함된 바이트입니다. 이를 수신한 후 수신기는 송신기와 바이트 동기화를 시작해야 합니다. 즉, 프레임의 다음 바이트의 시작을 올바르게 이해해야 합니다. 때로는 수신기와 송신기 간에 보다 안정적인 동기화를 제공하기 위해 여러 동기화 바이트가 사용됩니다. 긴 프레임을 전송할 때 수신기는 비트 동기화에 문제가 있을 수 있으므로 이 경우 자체 동기화 코드가 사용됩니다.

정상 작동에서는 두 가지 모멘트가 발전기 샤프트에 작용합니다(베어링의 마찰로 인한 저항 모멘트와 냉각 매체의 저항은 무시할 수 있다고 생각합니다). 터빈 토크 Mt, 발전기 회 전자를 회전시키고 회전을 가속 시키려고합니다. 동기 전자기 토크 부인, 로터의 회전을 방해합니다. 터빈의 토크와 발전기의 전자기(제동) 토크 사이에 불균형이 있는 경우, 교란의 심각도에 따라 발전기의 동기식 스윙 또는 비동기식 모드가 발생할 수 있습니다.

비동기 모드(비동기식정권) – 전력 시스템 발전기 일부의 비동기 회전을 특징으로 하는 전력 시스템의 과도 모드.

비동기 모드는 다음과 같은 결과로 발생할 수 있습니다.

허용값을 초과하는 전력선을 따라 전송되는 전력의 증가로 인한 정적 안정성 위반

비상 장애로 인한 동적 안정성 위반(단락, 발전 장비 또는 소비자 전기 설비의 차단)

전력선 및 발전기의 비동기식 전환;

발전기 여자 손실.

무여자 동기 기계와 여자 동기 기계의 비동기 작동 모드는 서로 크게 다르다는 점에 유의해야 합니다.

1. 여자 동기기의 비동기 모드

예를 들어, 전력선이 분리된 상태에서 단락이 발생할 때 동적 안정성 위반(그림 1 참조)으로 인해 발전기가 비동기식 작동 모드로 전환되는 것을 고려하십시오.

이 의존성의 특징은 명확하게 정의된 최대값과 최소값이 존재한다는 것입니다. 차이점 비동기 모드현재 변화의 관점에서 동기식 스윙은 크기에만 있습니다. 최대값스윙 사이클의 전류와 이러한 스윙의 지속 시간. 동기식 스윙 중 각도는 이론적으로 임계값에 도달할 수 있으므로 현재 값만으로는 비동기식 모드와 동기식 스윙을 구별하는 것이 불가능합니다. 따라서 ALAR 장치는 전류 변동에 따른 비동기 모드 식별을 기반으로 두 번째, 세 번째 등에서 작동하도록 구성됩니다. 비동기 모드의 주기. 즉, 선택적 비동기 모드는 주어진 크기 이상의 진폭과 계산된 주기 이하의 장기 전류 변동에 의해서만 감지될 수 있습니다.

전압 변화의 의존성과 상호 각도비동기 모드에서 두 전압 벡터 사이

중간 지점의 전압을 결정하는 표현식은 다음 공식을 사용하여 Kirchhoff의 제2법칙에 따라 결정됩니다.

전압이 있는 지점에서 전압이 있는 제어 지점까지의 상대적 거리입니다.

비동기 모드에서는 동기에서 벗어난 동기 기계의 EMF 벡터가 동기적으로 작동하는 기계의 EMF 벡터를 기준으로 회전하기 시작합니다. 일반적인 경우 벡터 회전은 시계 방향과 시계 반대 방향 모두 발생할 수 있습니다.

시계 반대방향 가속하다

2번 전력계통의 벡터가 회전하면 시계 방향으로, 그러면 이는 2번 전력계통의 발전기를 나타냅니다. 천천히 해 1호 전력계통의 발전기에 관한 것입니다.

예를 들어, 제시된 계산 방식 "시계 방향"에서 시스템 번호 2의 벡터 회전을 고려하십시오.

얻은 식을 분석하면 시스템 번호 1과 시스템 번호 2의 전압이 180도 각도 (비동기 회전)로 분기되는 순간 유효 전력의 부호가 변경되고 무효 전력 값이 해당 값에 도달하는 것으로 나타났습니다. 최대값. 비동기식 회전 시 전력을 변경하는 이 기능은 요소 기반(전자 기계 또는 마이크로프로세서 장치)에 관계없이 다양한 제조업체에서 ALAR 장치에 사용됩니다.

일반적인 경우 총 전력 벡터의 호도 그래프 (에스= 피+ 제이 Q) 측정 위치(전력 계전기 설치)에서 각도가 변하면 타원(Q에 대한 P의 의존성)이 됩니다. 비동기 사이클에서 파워 호도그래프의 변화 특징을 통해 ~0 각도 범위에서 지정된 호도그래프의 전환을 기록할 수 있는 경우 비동기 모드의 시작 순간을 식별할 수 있습니다.<δ<180° в диапазон ~180 0 <δ<360 0 при выполнении дополнительного условия, характеризующего зону δ≈180°.

저항 변화의 의존성 비동기 모드에서

저항 릴레이 단자의 저항은 제어 지점의 전압을 전류로 나눈 몫으로 결정됩니다.

전력선 끝단의 전압 모듈 간의 관계를 고려 결과 표현식은 다음 형식으로 변환될 수 있습니다.

결과 표현식을 분석하면 저항 호도그래프가 좌표 원점을 기준으로 이동된 원(타원)임을 알 수 있습니다. 전력선 양단의 전압 모듈의 비율에 따라 저항변화 특성의 형태가 달라집니다.

드미트리 이바노프(Dmitry Ivanov), 2013년 12월 10일

이 기사에서는 WoodmanUSB 모듈의 동기식 작동 모드에 대해 알아봅니다. 여기에서 최대 데이터 전송 속도를 얻을 수 있습니다. 이 모드와 앞서 고려한 비동기 모드의 근본적인 차이점은 무엇입니까? 동기 모드에서는 읽기/쓰기 라인 외에 별도의 클럭 라인도 사용해야 합니다( CLK), 읽기 및 쓰기를 위한 제어 신호는 클록 신호에 매우 정확하게 맞춰야 합니다. 이러한 동기화 덕분에 WoodmanUSB는 최대 220MBit/s의 데이터 전송 속도를 허용합니다.

기본부터 시작해 보겠습니다. 동기 모드에는 여러 가지 옵션이 있습니다. 우선, 내부 및 외부 클럭킹으로 모드를 강조할 필요가 있습니다. 외부 클로킹을 사용하면 클록 신호가 외부 장치에서 모듈의 CLK 라인(입력으로 작동)에 공급됩니다. 내부 클러킹을 사용하면 모듈 자체가 클록 신호를 생성하여 CLK 라인에 출력합니다(출력으로 작동). 외부 장치는 이 신호에 의해 클럭됩니다. 모듈은 30MHz와 48MHz의 두 가지 클록 주파수를 생성할 수 있습니다.

이제 동기 모드에서 모듈의 PORTB 포트를 사용하기 위해 소프트웨어 수준에서 수행해야 할 작업을 살펴보겠습니다. 여기에서는 모든 것이 매우 간단합니다. 필요한 상수를 함수에 전달하기만 하면 됩니다. WUSB_SetupPortB()- 변경사항 없이 읽기/쓰기 기능을 이전과 동일하게 사용하실 수 있습니다. WUSBdrv.dll 라이브러리는 동기 모드를 위한 세 가지 상수를 정의합니다: SYNC_MODE_EXTERNAL_CLK - 클록 신호는 모듈에 상대적인 외부 신호입니다(외부 장치에 의해 모듈의 CLK 라인에 제공됨). SYNC_MODE_INTERNAL_CLK_30MHZ - 30MHz 주파수의 내부 클록 신호 (CLK 라인을 통해 외부적으로 제공됨) 및 SYNC_MODE_INTERNAL_CLK_48MHZ - 대부분의 경우 주파수만 48MHz입니다.

//SYNC_MODE_EXTERNAL_CLK 0x0C //SYNC_MODE_INTERNAL_CLK_30MHZ 0x14 //SYNC_MODE_INTERNAL_CLK_48MHZ 0x1C WUSB_SetupPortB(SYNC_MODE_INTERNAL_CLK_30MHZ);

동기 모드에서 읽기/쓰기 기능을 사용하는 작업은 앞서 비동기 모드에서 설명한 것과 다르지 않다는 점을 다시 한 번 반복하겠습니다.

이제 클록 신호와 읽기/쓰기 제어 신호 사이의 "관계"를 설명하는 타이밍 다이어그램을 살펴보겠습니다.

1. 동기 모드. 외부 장치로 모듈의 데이터 읽기

표 1.1

표 1.2

2. 동기 모드. 외부 장치를 통해 모듈에 데이터 쓰기

표 2.1내부 클로킹을 위한 동기 모드 매개변수

매개변수	설명	최소	맥스
	시계 주기

표 2.2외부 클로킹을 사용한 동기 모드의 매개변수

매개변수	설명	최소	맥스
	시계 주기
	신호 사전 설정 시간 읽기
	읽기 신호 유지 시간
	PORTB 포트 라인의 데이터 사전 설정 시간
	PORTB 포트 라인의 데이터 유지 시간

이제 동기 모드에서 잠재적인 전송 속도를 설명하기 위해 간단한 테스트를 해보겠습니다. 지난 기사에서처럼 이념은 그대로 두겠습니다. 실제로 데이터 자체를 처리하는 것이 아니라 읽기/쓰기 신호만 생성하고 이 모드에서는 클럭 신호도 생성합니다. 또한 우리가 작업할 동기 모드의 하위 유형을 결정해 보겠습니다. 외부 클러킹을 사용하면 모든 것이 더 복잡해지기 때문에 48MHz의 내부 클록킹과 함께 사용하는 것이 좋습니다. 타이밍 특성에 대한 다소 엄격한 요구 사항을 준수해야 합니다. 테스트 장치 회로는 아래와 같습니다. 그림에서 볼 수 있듯이 읽기/쓰기 제어 신호는 내부 클록 모드에서 CLK 라인을 통해 모듈 "외부"로 출력되는 클록 신호와 일치합니다.

이전 기사의 프로그램을 사용합니다. 수행해야 할 유일한 변경은 함수를 호출하는 것입니다. WUSB_SetupPortB() SYNC_MODE_INTERNAL_CLK_48MHZ 매개변수를 사용합니다. 테스트 결과의 스크린샷은 아래와 같습니다.

결과가 전혀 나쁘지 않다는 점에는 동의하실 거라 생각합니다. 전체적으로 동기 모드는 비동기 모드보다 하드웨어 구현이 훨씬 더 복잡하다고 말할 수 있지만 이를 사용하면 최대 데이터 전송 속도를 얻을 수 있습니다. 하드웨어 구현의 복잡성은 실제로 데이터를 전송하려면 버퍼 상태를 분석하여 버퍼가 오버플로될 때 데이터 손실을 방지해야 한다는 사실에 기인합니다. 외부 장치는 제어 신호 생성 및 클럭 신호와의 동기화에 대해 지정된 타이밍 특성을 제공할 수 있을 만큼 충분히 빨라야 합니다.

여기서, 송신기와 수신기는 독립적으로 동작하며, 각 메시지 칩(프레임)의 시작 부분에서 동기화 비트 패턴을 교환합니다. 하나의 메시지 프레임과 다음 메시지 프레임 사이에는 고정된 종속성이 없습니다. 이는 컴퓨터 키보드와 같은 통신 장치와 유사하며, 키 입력 사이에 길고 무작위로 일시 중지된 입력이 발생할 수 있습니다.

쌀. 2.13. 비동기식 데이터 전송

처음에 선택한 전송 속도는 폴링 속도를 설정합니다(Autobaud 시스템 제외). 클록 패턴의 중심(시작 비트)과 지속 시간을 정확하게 결정하기 위해 수신기의 채널 샘플링 속도는 일반적으로 비트 속도의 16배로 높습니다.

쌀. 2.14. 클럭 추출

그런 다음 데이터 비트는 전송된 각 비트의 중간에 해당하는 시간에 채널을 폴링하여 수신기에 의해 결정됩니다. 이는 for를 추가하여 정의됩니다. 시작 비트의 중간부터 시작하여 비트 기간 값의 각 후속 주기. 8비트 직렬 전송의 경우 이 폴링은 8개의 데이터 비트 각각에 대해 발생하며 최종 샘플은 9번째 시간 슬롯에서 발생합니다. 마지막 샘플은 정지 비트를 결정하고 메시지 프레임이 끝날 때까지 동기화가 유지되는지 확인하는 데 사용됩니다. 쌀. 그림 2.15는 비동기 데이터 수신 과정을 보여줍니다.

쌀. 2.15. 비동기 데이터 수신

2.4.4. 동기 전송

여기서 송신기와 수신기는 초기 동기화를 설정한 후 전송 세션 내내 데이터를 유지하면서 지속적으로 데이터를 전송합니다. 이는 전송된 데이터 스트림에 송신기 클럭 신호를 지속적으로 기록하는 맨체스터 인코딩과 같은 특수 데이터 인코딩 방식을 통해 달성됩니다. 이러한 방식으로 수신자는 최대 4,500바이트(36,000비트) 길이의 메시지의 마지막 비트까지 동기화를 유지할 수 있습니다. 이를 통해 대용량 데이터 프레임을 고속으로 효율적으로 전송할 수 있습니다. 동기식 시스템은 많은 기호를 함께 묶어 블록이라는 연속 스트림으로 보냅니다. 각 블록에는 초기 동기화 및 블록 정보를 위한 시작 구분 기호와 오류 확인 등을 위한 후행 섹션이 포함된 헤더가 있습니다. 그림 2.16에는 동기 전송 블록의 예가 나와 있습니다.