For det første må vi begrense omfanget av diskusjonen for å unngå å gjøre den for upresis. Generatoren som diskuteres her refererer til en børsteløs, trefaset vekselstrømssynkrongenerator, heretter kun referert til som «generatoren».
Denne typen generator består av minst tre hoveddeler, som vil bli nevnt i den følgende diskusjonen:
Hovedgenerator, delt inn i hovedstator og hovedrotor; Hovedrotoren gir et magnetfelt, og hovedstatoren genererer strøm for å forsyne lasten; Exciter, delt inn i exciterstator og rotor; Exciterstatoren gir et magnetfelt, rotoren genererer strøm, og etter likeretning av en roterende kommutator, forsyner den strøm til hovedrotoren; Automatisk spenningsregulator (AVR) registrerer utgangsspenningen til hovedgeneratoren, styrer strømmen til exciterstatorspolen og oppnår målet om å stabilisere utgangsspenningen til hovedstatoren.
Beskrivelse av AVR-spenningsstabiliseringsarbeid
Det operative målet til AVR er å opprettholde en stabil generatorutgangsspenning, ofte kjent som en "spenningsstabilisator".
Dens funksjon er å øke statorstrømmen til eksitatoren når generatorens utgangsspenning er lavere enn den innstilte verdien, noe som tilsvarer å øke eksitasjonsstrømmen til hovedrotoren, noe som får hovedgeneratorens spenning til å stige til den innstilte verdien; Tvert imot, reduser eksitasjonsstrømmen og la spenningen synke; Hvis generatorens utgangsspenning er lik den innstilte verdien, opprettholder AVR-en den eksisterende utgangen uten justering.
Videre kan AC-belastninger klassifiseres i tre kategorier i henhold til faseforholdet mellom strøm og spenning:
Resistiv last, der strømmen er i fase med spenningen som påføres den; Induktiv last, der strømmens fase henger etter spenningen; Kapasitiv last, der strømmens fase er foran spenningen. En sammenligning av de tre lastegenskapene hjelper oss å bedre forstå kapasitive laster.
For resistive belastninger, jo større belastningen er, desto større eksitasjonsstrøm kreves for hovedrotoren (for å stabilisere generatorens utgangsspenning).
I den påfølgende diskusjonen vil vi bruke eksitasjonsstrømmen som kreves for resistive belastninger som referansestandard, noe som betyr at større belastninger omtales som større; vi kaller den mindre enn den.
Når generatorens belastning er induktiv, vil hovedrotoren kreve en større eksitasjonsstrøm for at generatoren skal opprettholde en stabil utgangsspenning.
Kapasitiv belastning
Når generatoren møter en kapasitiv belastning, er eksitasjonsstrømmen som kreves av hovedrotoren mindre, noe som betyr at eksitasjonsstrømmen må reduseres for å stabilisere generatorens utgangsspenning.
Hvorfor skjedde dette?
Vi bør fortsatt huske at strømmen på den kapasitive lasten er foran spenningen, og disse ledende strømmene (som flyter gjennom hovedstatoren) vil generere indusert strøm på hovedrotoren, som tilfeldigvis er positivt overlagret med eksitasjonsstrømmen, noe som forsterker magnetfeltet til hovedrotoren. Så strømmen fra eksitatoren må reduseres for å opprettholde en stabil utgangsspenning fra generatoren.
Jo større den kapasitive lasten er, desto mindre er eksitatorens utgang. Når den kapasitive lasten øker til en viss grad, må eksitatorens utgang reduseres til null. Eksitatorens utgang er null, som er generatorens grense. På dette tidspunktet vil ikke generatorens utgangsspenning være selvstabil, og denne typen strømforsyning er ikke kvalifisert. Denne begrensningen er også kjent som «undereksitasjonsbegrensning».
Generatoren tåler bare begrenset lastekapasitet; (For en spesifisert generator er det selvfølgelig også begrensninger på størrelsen på resistive eller induktive belastninger.)
Hvis et prosjekt er plaget av kapasitive belastninger, er det mulig å velge å bruke IT-strømkilder med mindre kapasitans per kilowatt, eller bruke induktorer for kompensasjon. Ikke la generatorsettet kjøre i nærheten av området «under eksitasjonsgrensen».
Publisert: 07.09.2023
