En primer lloc, hem de limitar l’abast de la discussió per evitar que sigui massa imprecisa. El generador que es discuteix aquí es refereix a un generador síncron trifàsic sense escombrat, en endavant, només es coneix com a "generador".
Aquest tipus de generador consta d’almenys tres parts principals, que s’esmentaran a la següent discussió:
Generador principal, dividit en l'estator principal i el rotor principal; El rotor principal proporciona un camp magnètic i l’estator principal genera electricitat per subministrar la càrrega; Exciter, dividit en un rotor i rotor exciter; L’estator de l’Exciter proporciona un camp magnètic, el rotor genera electricitat i, després de la rectificació per un commutador giratori, subministra potència al rotor principal; El regulador automàtic de tensió (AVR) detecta la tensió de sortida del generador principal, controla el corrent de la bobina de l'estator excitador i aconsegueix l'objectiu d'estabilitzar la tensió de sortida de l'estator principal.
Descripció del treball d’estabilització de tensió AVR
L’objectiu operatiu de l’AVR és mantenir un voltatge de sortida del generador estable, conegut comunament com a “estabilitzador de tensió”.
El seu funcionament és augmentar el corrent de l'estator de l'excitador quan la tensió de sortida del generador és inferior al valor establert, cosa que equival a augmentar el corrent d'excitació del rotor principal, provocant que la tensió principal del generador augmenti al valor establert; Per contra, redueix el corrent d’excitació i permet que la tensió disminueixi; Si la tensió de sortida del generador és igual al valor establert, l’AVR manté la sortida existent sense ajustament.
A més, segons la relació de fase entre corrent i tensió, les càrregues de CA es poden classificar en tres categories:
Càrrega resistent, on el corrent es troba en fase amb la tensió aplicada a ella; Càrrega inductiva, la fase del corrent queda per darrere de la tensió; Càrrega capacitiva, la fase del corrent està per davant de la tensió. Una comparació de les tres característiques de càrrega ens ajuda a comprendre millor les càrregues capacitives.
Per a càrregues resistents, com més gran sigui la càrrega, més gran és el corrent d’excitació necessari per al rotor principal (per estabilitzar la tensió de sortida del generador).
A la discussió posterior, utilitzarem el corrent d’excitació necessari per a les càrregues resistives com a estàndard de referència, cosa que significa que les més grans es coneixen com a més grans; L’anomenem més petit que ell.
Quan la càrrega del generador sigui inductiva, el rotor principal requerirà un corrent d’excitació més gran perquè el generador mantingui una tensió de sortida estable.
Càrrega capacitiva
Quan el generador es troba amb una càrrega capacitiva, el corrent d’excitació requerit pel rotor principal és menor, cosa que significa que s’ha de reduir el corrent d’excitació per estabilitzar la tensió de sortida del generador.
Per què va passar això?
Encara hauríem de recordar que el corrent de la càrrega capacitiva està per davant de la tensió i que aquests corrents principals (que flueix per l’estator principal) generaran corrent induït al rotor principal, cosa que es pot superposar positivament amb el corrent d’excitació, millorant el Camp magnètic del rotor principal. Per tant, el corrent de l'excitador s'ha de reduir per tal de mantenir una tensió de sortida estable del generador.
Com més gran sigui la càrrega capacitiva, més petita és la sortida de l'excitador; Quan la càrrega capacitiva augmenta fins a cert punt, la sortida de l'excitera s'ha de reduir a zero. La sortida de l'excitador és zero, que és el límit del generador; Arribats a aquest punt, la tensió de sortida del generador no serà autònoma i aquest tipus d’alimentació no està qualificada. Aquesta limitació també es coneix com a "limitació d'excitació".
El generador només pot acceptar la capacitat de càrrega limitada; (Per descomptat, per a un generador especificat, també hi ha limitacions en la mida de les càrregues resistents o inductives.)
Si un projecte es preocupa per càrregues capacitives, és possible triar utilitzar -ne fonts de potència amb capacitança més petita per quilowatt o utilitzar inductors per a una compensació. No deixeu que el conjunt del generador funcioni a prop de l’àrea “sota límit d’excitació”.
Posada: el 07 de setembre de 2013
