Πρώτον, πρέπει να περιορίσουμε το πεδίο της συζήτησης για να αποφύγουμε να καταστήσουμε πολύ ασαφή. Η γεννήτρια που συζητήθηκε εδώ αναφέρεται σε μια τρισδιάστατη, τριφασική σύγχρονη γεννήτρια AC, που αναφέρεται μόνο ως "γεννήτρια".
Αυτός ο τύπος γεννήτριας αποτελείται από τουλάχιστον τρία κύρια μέρη, τα οποία θα αναφερθούν στην ακόλουθη συζήτηση:
Κύρια γεννήτρια, χωρισμένη σε κύριο στάτορα και κύριο ρότορα. Ο κύριος ρότορας παρέχει ένα μαγνητικό πεδίο και ο κύριος στάτορας παράγει ηλεκτρική ενέργεια για την παροχή του φορτίου. Exciter, χωρίζεται σε στάτορα exciter και ρότορα. Ο στάτορας του exciter παρέχει ένα μαγνητικό πεδίο, ο ρότορας παράγει ηλεκτρική ενέργεια και μετά τη διόρθωση από έναν περιστρεφόμενο μεταναστευτή, παρέχει ισχύ στον κύριο ρότορα. Ο αυτόματος ρυθμιστής τάσης (AVR) ανιχνεύει την τάση εξόδου της κύριας γεννήτριας, ελέγχει το ρεύμα του πηνίου του στάτη του exciter και επιτυγχάνει το στόχο της σταθεροποίησης της τάσης εξόδου του κύριου στάτορα.
Περιγραφή λειτουργίας σταθεροποίησης τάσης AVR
Ο επιχειρησιακός στόχος της AVR είναι να διατηρηθεί μια σταθερή τάση εξόδου γεννήτριας, κοινώς γνωστή ως "σταθεροποιητής τάσης".
Η λειτουργία του είναι η αύξηση του ρεύματος στάτορα του διεγέρτη όταν η τάση εξόδου της γεννήτριας είναι χαμηλότερη από την καθορισμένη τιμή, η οποία είναι ισοδύναμη με την αύξηση του ρεύματος διέγερσης του κύριου ρότορα, προκαλώντας την αύξηση της τάσης της κύριας γεννήτριας. Αντίθετα, μειώστε το ρεύμα διέγερσης και επιτρέψτε τη μείωση της τάσης. Εάν η τάση εξόδου της γεννήτριας είναι ίση με την καθορισμένη τιμή, το AVR διατηρεί την υπάρχουσα έξοδο χωρίς ρύθμιση.
Επιπλέον, σύμφωνα με τη σχέση φάσης μεταξύ ρεύματος και τάσης, τα φορτία AC μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις κατηγορίες:
Φορτίο αντίστασης, όπου το ρεύμα βρίσκεται σε φάση με την τάση που εφαρμόζεται σε αυτό. Επαγωγικό φορτίο, η φάση των ρεύματος καθυστερήσεων πίσω από την τάση. Χωρητικό φορτίο, η φάση του ρεύματος είναι μπροστά από την τάση. Μια σύγκριση των τριών χαρακτηριστικών φορτίου μας βοηθά να κατανοήσουμε καλύτερα τα χωρητικά φορτία.
Για τα φορτία αντίστασης, όσο μεγαλύτερο είναι το φορτίο, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα διέγερσης που απαιτείται για τον κύριο ρότορα (προκειμένου να σταθεροποιηθεί η τάση εξόδου της γεννήτριας).
Στην επόμενη συζήτηση, θα χρησιμοποιήσουμε το ρεύμα διέγερσης που απαιτείται για τα φορτία αντιστάσεων ως πρότυπο αναφοράς, πράγμα που σημαίνει ότι τα μεγαλύτερα αναφέρονται ως μεγαλύτερα. Το ονομάζουμε μικρότερο από αυτό.
Όταν το φορτίο της γεννήτριας είναι επαγωγικό, ο κύριος ρότορας θα απαιτήσει μεγαλύτερο ρεύμα διέγερσης για να διατηρήσει η γεννήτρια σταθερή τάση εξόδου.
Χωρητικό φορτίο
Όταν η γεννήτρια συναντά ένα χωρητικό φορτίο, το ρεύμα διέγερσης που απαιτείται από τον κύριο ρότορα είναι μικρότερο, πράγμα που σημαίνει ότι το ρεύμα διέγερσης πρέπει να μειωθεί προκειμένου να σταθεροποιηθεί η τάση εξόδου της γεννήτριας.
Γιατί συνέβη αυτό;
Θα πρέπει ακόμα να θυμόμαστε ότι το ρεύμα στο χωρητικό φορτίο είναι μπροστά από την τάση και αυτά τα κορυφαία ρεύματα (που ρέουν μέσω του κύριου στάτη) θα δημιουργήσουν επαγόμενο ρεύμα στον κύριο ρότορα, που συμβαίνει να είναι θετικά επικαλυμμένο με το ρεύμα διέγερσης, ενίσχυση του Μαγνητικό πεδίο του κύριου ρότορα. Έτσι, το ρεύμα από τον διεγέρτη πρέπει να μειωθεί προκειμένου να διατηρηθεί μια σταθερή τάση εξόδου της γεννήτριας.
Όσο μεγαλύτερο είναι το χωρητικό φορτίο, τόσο μικρότερη είναι η έξοδος του διεγέρτη. Όταν το χωρητικό φορτίο αυξάνεται σε κάποιο βαθμό, η έξοδος του διεγέρτη πρέπει να μειωθεί στο μηδέν. Η έξοδος του διεγέρτη είναι μηδέν, που είναι το όριο της γεννήτριας. Σε αυτό το σημείο, η τάση εξόδου της γεννήτριας δεν θα είναι αυτοπεποίθηση και αυτός ο τύπος τροφοδοσίας δεν είναι κατάλληλος. Αυτός ο περιορισμός είναι επίσης γνωστός ως «υπό περιορισμό διέγερσης».
Η γεννήτρια μπορεί να δεχτεί περιορισμένη χωρητικότητα φορτίου. (Φυσικά, για μια συγκεκριμένη γεννήτρια, υπάρχουν επίσης περιορισμοί στο μέγεθος των αντιστάσεων ή των επαγωγικών φορτίων.)
Εάν ένα έργο προβληματίζεται από χωρητικά φορτία, είναι δυνατόν να επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε πηγές ενέργειας με μικρότερη χωρητικότητα ανά κιλοβατημένο ή να χρησιμοποιήσετε επαγωγείς για αποζημίωση. Μην αφήσετε το σύνολο της γεννήτριας να λειτουργεί κοντά στην περιοχή "κάτω από το όριο διέγερσης".
Χρόνος δημοσίευσης: SEP-07-2023
