För det första måste vi begränsa diskussionens omfattning för att undvika att göra den alltför oprecis. Generatorn som diskuteras här avser en borstlös, trefas växelströmssynkrongenerator, nedan kallad endast "generator".
Denna typ av generator består av minst tre huvuddelar, vilka kommer att nämnas i följande diskussion:
Huvudgenerator, uppdelad i huvudstator och huvudrotor; Huvudrotorn tillhandahåller ett magnetfält, och huvudstatorn genererar elektricitet för att försörja lasten; Exciter, uppdelad i exciterstator och rotor; Exciterstatorn tillhandahåller ett magnetfält, rotorn genererar elektricitet, och efter likriktning av en roterande kommutator, tillför den ström till huvudrotorn; Automatisk spänningsregulator (AVR) detekterar huvudgeneratorns utgångsspänning, styr strömmen till exciterstatorns spole och uppnår målet att stabilisera huvudstatorns utgångsspänning.
Beskrivning av AVR-spänningsstabiliseringsarbete
Det operativa målet med en AVR är att upprätthålla en stabil generatorutgångsspänning, allmänt känd som en "spänningsstabilisator".
Dess funktion är att öka exciterns statorström när generatorns utspänning är lägre än det inställda värdet, vilket motsvarar att öka huvudrotorns excitationsström, vilket får huvudgeneratorns spänning att stiga till det inställda värdet; Tvärtom minska excitationsströmmen och låta spänningen minska; Om generatorns utspänning är lika med det inställda värdet bibehåller spänningsregulatorn den befintliga utgången utan justering.
Dessutom kan växelströmsbelastningar, beroende på fasförhållandet mellan ström och spänning, klassificeras i tre kategorier:
Resistiv last, där strömmen är i fas med den pålagda spänningen; Induktiv last, där strömmens fas ligger efter spänningen; Kapacitiv last, där strömmens fas ligger före spänningen. En jämförelse av de tre lastegenskaperna hjälper oss att bättre förstå kapacitiva laster.
För resistiva belastningar gäller att ju större belastningen är, desto större excitationsström krävs för huvudrotorn (för att stabilisera generatorns utspänning).
I den efterföljande diskussionen kommer vi att använda den excitationsström som krävs för resistiva belastningar som referensstandard, vilket innebär att större belastningar kallas större; vi kallar den mindre än den.
När generatorns belastning är induktiv kräver huvudrotorn en större excitationsström för att generatorn ska bibehålla en stabil utspänning.
Kapacitiv belastning
När generatorn utsätts för en kapacitiv belastning är excitationsströmmen som krävs av huvudrotorn mindre, vilket innebär att excitationsströmmen måste minskas för att stabilisera generatorns utspänning.
Varför hände detta?
Vi bör fortfarande komma ihåg att strömmen på den kapacitiva lasten är före spänningen, och dessa ledande strömmar (som flyter genom huvudstatorn) kommer att generera inducerad ström på huvudrotorn, vilken råkar vara positivt överlagrad med excitationsströmmen, vilket förstärker huvudrotorns magnetfält. Så strömmen från exciteraren måste minskas för att bibehålla en stabil utspänning från generatorn.
Ju större den kapacitiva belastningen är, desto mindre är exciterns utgång. När den kapacitiva belastningen ökar till en viss grad måste exciterns utgång reduceras till noll. Exciterns utgång är noll, vilket är generatorns gräns. Vid denna tidpunkt kommer generatorns utspänning inte att vara självstabil, och denna typ av strömförsörjning är inte kvalificerad. Denna begränsning kallas även "underexciteringsbegränsning".
Generatorn kan endast hantera begränsad lastkapacitet; (Naturligtvis finns det för en specifik generator även begränsningar för storleken på resistiva eller induktiva laster.)
Om ett projekt störs av kapacitiva belastningar är det möjligt att välja att använda IT-strömkällor med mindre kapacitans per kilowatt, eller använda induktorer för kompensation. Låt inte generatoraggregatet arbeta nära området "under excitationsgränsen".
Publiceringstid: 7 sep-2023
