For det første er vi nødt til at begrænse diskussionens omfang for at undgå at gøre den for upræcis. Den generator, der omtales her, refererer til en børsteløs, trefaset vekselstrømssynkrongenerator, herefter kun omtalt som "generatoren".
Denne type generator består af mindst tre hoveddele, som vil blive nævnt i den følgende diskussion:
Hovedgenerator, opdelt i hovedstator og hovedrotor; Hovedrotoren leverer et magnetfelt, og hovedstatoren genererer elektricitet til at forsyne belastningen; Exciter, opdelt i exciterstator og rotor; Exciterstatoren leverer et magnetfelt, rotoren genererer elektricitet, og efter ensretning af en roterende kommutator forsyner den hovedrotoren med strøm; Den automatiske spændingsregulator (AVR) registrerer udgangsspændingen fra hovedgeneratoren, styrer strømmen i exciterstatorspolen og opnår målet om at stabilisere udgangsspændingen fra hovedstatoren.
Beskrivelse af AVR spændingsstabiliseringsarbejde
Det operationelle mål med en AVR er at opretholde en stabil generatorudgangsspænding, almindeligvis kendt som en "spændingsstabilisator".
Dens funktion er at øge statorstrømmen i exciteren, når generatorens udgangsspænding er lavere end den indstillede værdi, hvilket svarer til at øge excitationsstrømmen i hovedrotoren, hvilket får hovedgeneratorens spænding til at stige til den indstillede værdi; Tværtimod reduceres excitationsstrømmen, så spændingen falder; Hvis generatorens udgangsspænding er lig med den indstillede værdi, opretholder AVR'en den eksisterende udgang uden justering.
Desuden kan AC-belastninger i henhold til faseforholdet mellem strøm og spænding klassificeres i tre kategorier:
Resistiv belastning, hvor strømmen er i fase med den påførte spænding; induktiv belastning, hvor strømmens fase er bagud i forhold til spændingen; kapacitiv belastning, hvor strømmens fase er foran spændingen. En sammenligning af de tre belastningskarakteristika hjælper os med bedre at forstå kapacitive belastninger.
For ohmske belastninger gælder det, at jo større belastningen er, desto større er den nødvendige excitationsstrøm til hovedrotoren (for at stabilisere generatorens udgangsspænding).
I den efterfølgende diskussion vil vi bruge den excitationsstrøm, der kræves til ohmske belastninger, som referencestandard, hvilket betyder, at større belastninger betegnes som større; vi kalder den mindre end den.
Når generatorens belastning er induktiv, kræver hovedrotoren en større excitationsstrøm for at generatoren kan opretholde en stabil udgangsspænding.
Kapacitiv belastning
Når generatoren udsættes for en kapacitiv belastning, er den excitationsstrøm, der kræves af hovedrotoren, mindre, hvilket betyder, at excitationsstrømmen skal reduceres for at stabilisere generatorens udgangsspænding.
Hvorfor skete dette?
Vi skal stadig huske, at strømmen på den kapacitive belastning er foran spændingen, og disse førende strømme (som flyder gennem hovedstatoren) vil generere induceret strøm på hovedrotoren, som tilfældigvis er positivt overlejret med excitationsstrømmen, hvilket forstærker hovedrotorens magnetfelt. Så strømmen fra exciteren skal reduceres for at opretholde en stabil udgangsspænding på generatoren.
Jo større den kapacitive belastning er, desto mindre er exciterens udgang. Når den kapacitive belastning øges til en vis grad, skal exciterens udgang reduceres til nul. Exciterens udgang er nul, hvilket er generatorens grænse. På dette tidspunkt vil generatorens udgangsspænding ikke være selvstabil, og denne type strømforsyning er ikke kvalificeret. Denne begrænsning er også kendt som 'underexcitationsbegrænsning'.
Generatoren kan kun håndtere en begrænset belastningskapacitet; (For en specifik generator er der naturligvis også begrænsninger på størrelsen af resistive eller induktive belastninger.)
Hvis et projekt er underlagt kapacitive belastninger, er det muligt at vælge at bruge IT-strømkilder med mindre kapacitans pr. kilowatt eller bruge induktorer til kompensation. Lad ikke generatorsættet køre i nærheden af "under-excitationsgrænsen".
Opslagstidspunkt: 7. september 2023
