În primul rând, trebuie să limităm domeniul de aplicare al discuției pentru a evita o imprecizie prea mare. Generatorul discutat aici se referă la un generator sincron de curent alternativ trifazat, fără perii, denumit în continuare doar „generator”.
Acest tip de generator este alcătuit din cel puțin trei părți principale, care vor fi menționate în discuția următoare:
Generator principal, împărțit în stator principal și rotor principal; Rotorul principal furnizează un câmp magnetic, iar statorul principal generează electricitate pentru a alimenta sarcina; Excitator, împărțit în stator și rotor excitator; Statorul excitatorului furnizează un câmp magnetic, rotorul generează electricitate și, după rectificarea de către un comutator rotativ, furnizează energie rotorului principal; Regulatorul automat de tensiune (AVR) detectează tensiunea de ieșire a generatorului principal, controlează curentul bobinei statorului excitatorului și atinge obiectivul de stabilizare a tensiunii de ieșire a statorului principal.
Descrierea lucrărilor de stabilizare a tensiunii AVR
Scopul operațional al AVR este de a menține o tensiune de ieșire stabilă a generatorului, cunoscută în mod obișnuit sub numele de „stabilizator de tensiune”.
Funcționarea sa este de a crește curentul statoric al excitatorului atunci când tensiunea de ieșire a generatorului este mai mică decât valoarea setată, ceea ce este echivalent cu creșterea curentului de excitație al rotorului principal, determinând creșterea tensiunii generatorului principal la valoarea setată; Dimpotrivă, reduce curentul de excitație și permite scăderea tensiunii; Dacă tensiunea de ieșire a generatorului este egală cu valoarea setată, AVR-ul menține ieșirea existentă fără ajustare.
În plus, în funcție de relația de fază dintre curent și tensiune, sarcinile de curent alternativ pot fi clasificate în trei categorii:
Sarcină rezistivă, unde curentul este în fază cu tensiunea aplicată; Sarcină inductivă, faza curentului este în urma tensiunii; Sarcină capacitivă, faza curentului este înaintea tensiunii. O comparație a celor trei caracteristici ale sarcinii ne ajută să înțelegem mai bine sarcinile capacitive.
Pentru sarcini rezistive, cu cât sarcina este mai mare, cu atât este mai mare curentul de excitație necesar rotorului principal (pentru a stabiliza tensiunea de ieșire a generatorului).
În discuția ulterioară, vom folosi curentul de excitație necesar pentru sarcinile rezistive ca standard de referință, ceea ce înseamnă că cele mai mari sunt denumite mai mari; îl numim mai mic decât acesta.
Când sarcina generatorului este inductivă, rotorul principal va necesita un curent de excitație mai mare pentru ca generatorul să mențină o tensiune de ieșire stabilă.
Sarcină capacitivă
Când generatorul întâlnește o sarcină capacitivă, curentul de excitație necesar rotorului principal este mai mic, ceea ce înseamnă că curentul de excitație trebuie redus pentru a stabiliza tensiunea de ieșire a generatorului.
De ce s-a întâmplat asta?
Trebuie să ne amintim totuși că curentul pe sarcina capacitivă este înaintea tensiunii, iar acești curenți conducători (care circulă prin statorul principal) vor genera curent indus pe rotorul principal, care se suprapune pozitiv cu curentul de excitație, amplificând câmpul magnetic al rotorului principal. Așadar, curentul de la excitator trebuie redus pentru a menține o tensiune de ieșire stabilă a generatorului.
Cu cât sarcina capacitivă este mai mare, cu atât puterea excitatorului este mai mică; când sarcina capacitivă crește într-o anumită măsură, puterea excitatorului trebuie redusă la zero. Puterea excitatorului este zero, ceea ce reprezintă limita generatorului; în acest moment, tensiunea de ieșire a generatorului nu va fi autostabilă, iar acest tip de sursă de alimentare nu este calificată. Această limitare este cunoscută și sub denumirea de „limitare de subexcitație”.
Generatorul poate accepta doar o capacitate de sarcină limitată; (Desigur, pentru un generator specificat, există și limitări privind dimensiunea sarcinilor rezistive sau inductive.)
Dacă un proiect este afectat de sarcini capacitive, este posibil să se opteze pentru utilizarea surselor de alimentare IT cu o capacitate mai mică pe kilowatt sau pentru utilizarea inductoarelor pentru compensare. Nu lăsați grupul generator să funcționeze în apropierea zonei de „limită de subexcitație”.
Data publicării: 07 septembrie 2023
