Ensinnäkin meidän on rajattava keskustelun laajuutta, jotta se ei olisi liian epätarkka. Tässä käsiteltävä generaattori viittaa harjattomaan, kolmivaiheiseen vaihtovirtatahtigeneraattoriin, jota jäljempänä kutsutaan vain "generaattoriksi".
Tämän tyyppinen generaattori koostuu ainakin kolmesta pääosasta, jotka mainitaan seuraavassa keskustelussa:
Päägeneraattori, joka on jaettu päästaattoriin ja pääroottoriin; Pääroottori tarjoaa magneettikentän ja päästaattori tuottaa sähköä kuorman syöttämiseksi; Herätin, joka on jaettu herteytimeen, staattoriin ja roottoriin; Herätin, staattori tarjoaa magneettikentän, roottori tuottaa sähköä ja pyörivän kommutaattorin tasasuuntaamisen jälkeen se syöttää virtaa pääroottoriin; Automaattinen jännitteensäädin (AVR) havaitsee päägeneraattorin lähtöjännitteen, ohjaa herteytimen staattorikäämin virtaa ja saavuttaa tavoitteen, joka on päästaattorin lähtöjännitteen vakauttaminen.
AVR-jännitteen vakautustöiden kuvaus
AVR:n toiminnan tavoitteena on ylläpitää vakaa generaattorin lähtöjännite, joka tunnetaan yleisesti "jännitteenvakaajana".
Sen toiminta perustuu herätteen staattorivirran kasvattamiseen, kun generaattorin lähtöjännite on asetettua arvoa pienempi, mikä vastaa pääroottorin herätevirran kasvattamista, jolloin päägeneraattorin jännite nousee asetettuun arvoon; Päinvastoin, herätevirta pienenee ja jännite laskee; Jos generaattorin lähtöjännite on yhtä suuri kuin asetettu arvo, AVR ylläpitää olemassa olevaa lähtötehoa ilman säätöä.
Lisäksi virran ja jännitteen välisen vaihesuhteen mukaan AC-kuormat voidaan luokitella kolmeen luokkaan:
Resistiivinen kuorma, jossa virta on vaiheessa siihen syötetyn jännitteen kanssa; Induktiivinen kuorma, jossa virran vaihe on jännitteen jäljessä; Kapasitiivinen kuorma, jossa virran vaihe on jännitteen edellä. Kolmen kuormaominaisuuden vertailu auttaa meitä ymmärtämään kapasitiivisia kuormia paremmin.
Resistiivisillä kuormilla, mitä suurempi kuorma, sitä suurempi on pääroottorin tarvitsema herätevirta (generaattorin lähtöjännitteen vakauttamiseksi).
Seuraavassa keskustelussa käytämme resistiivisten kuormien vaatimaa herätevirtaa vertailunormina, mikä tarkoittaa, että suurempia kuormia kutsutaan suuremmiksi; kutsumme sitä pienemmiksi.
Kun generaattorin kuorma on induktiivinen, pääroottori tarvitsee suuremman herätevirran, jotta generaattori pystyy ylläpitämään vakaan lähtöjännitteen.
Kapasitiivinen kuorma
Kun generaattori kohtaa kapasitiivisen kuormituksen, pääroottorin vaatima herätevirta on pienempi, mikä tarkoittaa, että herätevirtaa on pienennettävä generaattorin lähtöjännitteen vakauttamiseksi.
Miksi näin tapahtui?
On silti muistettava, että kapasitiivisen kuorman virta on jännitteen edellä, ja nämä päästaattorin läpi virtaavat johtavat virrat synnyttävät pääroottoriin indusoituneen virran, joka on positiivisesti päällekkäin herätevirran kanssa, mikä vahvistaa pääroottorin magneettikenttää. Joten herätteen virtaa on pienennettävä generaattorin vakaan lähtöjännitteen ylläpitämiseksi.
Mitä suurempi kapasitiivinen kuorma, sitä pienempi on herätteen lähtöteho; Kun kapasitiivinen kuorma kasvaa tiettyyn pisteeseen asti, herätteen lähtöteho on laskettava nollaan. Herättimen lähtöteho on nolla, mikä on generaattorin raja; Tässä vaiheessa generaattorin lähtöjännite ei ole itsestään vakaa, eikä tämäntyyppinen virtalähde ole pätevä. Tätä rajoitusta kutsutaan myös "heräterajoitukseksi".
Generaattori voi ottaa vastaan vain rajoitetun kuormituskapasiteetin; (Tietysti tietyllä generaattorilla on myös rajoituksia resistiivisten tai induktiivisten kuormien koolle.)
Jos projektia haittaavat kapasitiiviset kuormat, on mahdollista valita IT-virtalähteitä, joiden kapasitanssi on pienempi kilowattia kohden, tai käyttää kompensointiin induktoreita. Älä anna generaattorin toimia lähellä "aliheräterajaa".
Julkaisun aika: 07.09.2023
