Zunächst ist der Umfang der Diskussion einzuschränken, um nicht zu ungenau zu werden. Bei dem hier besprochenen Generator handelt es sich um einen bürstenlosen Drehstrom-Synchrongenerator, im Folgenden nur noch „Generator“ genannt.
Dieser Generatortyp besteht aus mindestens drei Hauptteilen, die in der folgenden Diskussion erwähnt werden:
Hauptgenerator, unterteilt in Hauptstator und Hauptrotor; Der Hauptrotor erzeugt ein Magnetfeld und der Hauptstator erzeugt Strom zur Versorgung der Last; Erreger, unterteilt in Erregerstator und Rotor; Der Erregerstator erzeugt ein Magnetfeld, der Rotor erzeugt Strom und versorgt nach der Gleichrichtung durch einen rotierenden Kommutator den Hauptrotor mit Strom; Der automatische Spannungsregler (AVR) erkennt die Ausgangsspannung des Hauptgenerators, steuert den Strom der Erregerstatorspule und erreicht das Ziel, die Ausgangsspannung des Hauptstators zu stabilisieren.
Beschreibung der AVR-Spannungsstabilisierungsarbeit
Das Betriebsziel des AVR besteht darin, eine stabile Generatorausgangsspannung aufrechtzuerhalten, was allgemein als „Spannungsstabilisator“ bezeichnet wird.
Seine Funktion besteht darin, den Statorstrom des Erregers zu erhöhen, wenn die Ausgangsspannung des Generators niedriger als der eingestellte Wert ist, was einer Erhöhung des Erregerstroms des Hauptrotors entspricht, wodurch die Hauptgeneratorspannung auf den eingestellten Wert ansteigt. Im Gegenteil, reduzieren Sie den Erregerstrom und lassen Sie die Spannung sinken. Wenn die Ausgangsspannung des Generators dem eingestellten Wert entspricht, behält der AVR die vorhandene Leistung ohne Anpassung bei.
Darüber hinaus können Wechselstromlasten je nach Phasenbeziehung zwischen Strom und Spannung in drei Kategorien eingeteilt werden:
Ohmsche Last: Der Strom fließt in Phase mit der angelegten Spannung. Induktive Last: Die Phase des Stroms hinkt der Spannung hinterher. Kapazitive Last: Die Phase des Stroms eilt der Spannung voraus. Ein Vergleich der drei Lastkennlinien hilft, kapazitive Lasten besser zu verstehen.
Bei ohmschen Lasten gilt: Je größer die Last, desto größer der für den Hauptrotor erforderliche Erregerstrom (um die Ausgangsspannung des Generators zu stabilisieren).
In der folgenden Diskussion verwenden wir den für ohmsche Lasten erforderlichen Erregerstrom als Referenzstandard. Dies bedeutet, dass größere Lasten als größer bezeichnet werden. Wir nennen es kleiner als es.
Wenn die Last des Generators induktiv ist, benötigt der Hauptrotor einen höheren Erregerstrom, damit der Generator eine stabile Ausgangsspannung aufrechterhalten kann.
Kapazitive Last
Wenn der Generator auf eine kapazitive Last trifft, ist der vom Hauptrotor benötigte Erregerstrom geringer, was bedeutet, dass der Erregerstrom reduziert werden muss, um die Ausgangsspannung des Generators zu stabilisieren.
Warum ist das passiert?
Wir sollten bedenken, dass der Strom an der kapazitiven Last der Spannung vorauseilt. Diese vorauseilenden Ströme (die durch den Hauptstator fließen) erzeugen einen induzierten Strom am Hauptrotor, der sich positiv mit dem Erregerstrom überlagert und das Magnetfeld des Hauptrotors verstärkt. Daher muss der Strom vom Erreger reduziert werden, um eine stabile Ausgangsspannung des Generators aufrechtzuerhalten.
Je größer die kapazitive Last, desto kleiner die Leistung des Erregers. Steigt die kapazitive Last bis zu einem bestimmten Grad an, muss die Leistung des Erregers auf Null reduziert werden. Die Leistung des Erregers ist Null, was die Grenze des Generators darstellt. An diesem Punkt ist die Ausgangsspannung des Generators nicht selbststabil, und diese Art der Stromversorgung ist nicht geeignet. Diese Einschränkung wird auch als „Untererregungsbegrenzung“ bezeichnet.
Der Generator kann nur eine begrenzte Lastkapazität aufnehmen. (Natürlich gibt es für einen bestimmten Generator auch Einschränkungen hinsichtlich der Größe ohmscher oder induktiver Lasten.)
Wenn ein Projekt durch kapazitive Lasten beeinträchtigt wird, können IT-Stromquellen mit geringerer Kapazität pro Kilowatt oder Induktoren zur Kompensation eingesetzt werden. Der Generator sollte nicht in der Nähe der Untererregungsgrenze betrieben werden.
Beitragszeit: 07.09.2023
