Па-першае, нам трэба абмежаваць аб'ём абмеркавання, каб пазбегнуць яго празмернай недакладнасці. Генератар, які абмяркоўваецца тут, адносіцца да бесшчоткавага трохфазнага сінхроннага генератара пераменнага току, які далей будзе называцца толькі «генератарам».
Гэты тып генератара складаецца як мінімум з трох асноўных частак, якія будуць згаданы ў наступным абмеркаванні:
Галоўны генератар, падзелены на галоўны статар і галоўны ротар; галоўны ротар забяспечвае магнітнае поле, а галоўны статар выпрацоўвае электрычнасць для харчавання нагрузкі; узбуджальнік, падзелены на статар узбуджальніка і ротар; статар узбуджальніка забяспечвае магнітнае поле, ротар выпрацоўвае электрычнасць і пасля выпрамлення круцільным камутатарам падае энергію на галоўны ротар; аўтаматычны рэгулятар напружання (AVR) выяўляе выходнае напружанне асноўнага генератара, рэгулюе ток абмоткі статара ўзбуджальніка і дасягае мэты стабілізацыі выходнага напружання асноўнага статара.
Апісанне працы стабілізацыі напружання AVR
Аперацыйная мэта AVR - падтрымліваць стабільнае выхадное напружанне генератара, звычайна вядомае як "стабілізатар напружання".
Яго дзеянне заключаецца ў павелічэнні току статара ўзбуджальніка, калі выходнае напружанне генератара ніжэйшае за зададзенае значэнне, што эквівалентна павелічэнню току ўзбуджэння галоўнага ротара, у выніку чаго напружанне галоўнага генератара павышаецца да зададзенага значэння; наадварот, памяншае ток узбуджэння і дазваляе напрузе зніжацца; калі выходнае напружанне генератара роўнае зададзенаму значэнню, AVR падтрымлівае існуючы выхад без рэгулявання.
Акрамя таго, у залежнасці ад фазавай сувязі паміж токам і напружаннем, нагрузкі пераменнага току можна класіфікаваць на тры катэгорыі:
Рэзістыўная нагрузка, дзе ток знаходзіцца ў фазе з прыкладзеным да яго напружаннем; індуктыўная нагрузка, фаза току адстае ад напружання; ёмістная нагрузка, фаза току апярэджвае напружанне. Параўнанне трох характарыстык нагрузкі дапамагае нам лепш зразумець ёмістныя нагрузкі.
Для рэзістыўных нагрузак, чым большая нагрузка, тым большы ток узбуджэння патрабуецца для галоўнага ротара (каб стабілізаваць выходную напругу генератара).
У далейшым абмеркаванні мы будзем выкарыстоўваць ток узбуджэння, неабходны для рэзістыўных нагрузак, у якасці эталона, што азначае, што большыя ток называюцца большымі; мы называем яго меншымі за яго.
Калі нагрузка генератара індуктыўная, галоўнаму ротару патрабуецца большы ток узбуджэння, каб генератар падтрымліваў стабільнае выходнае напружанне.
Ёмістная нагрузка
Калі генератар сутыкаецца з ёмістнай нагрузкай, ток узбуджэння, неабходны галоўнаму ротару, памяншаецца, што азначае, што ток узбуджэння павінен быць зменшаны, каб стабілізаваць выходнае напружанне генератара.
Чаму гэта адбылося?
Варта памятаць, што ток на ёмістнай нагрузцы апярэджвае напружанне, і гэтыя апераджальныя токі (якія працякаюць праз галоўны статар) будуць генераваць індукаваны ток на галоўным ротары, які, як высветлілася, станоўча сумяшчаецца з токам узбуджэння, узмацняючы магнітнае поле галоўнага ротара. Такім чынам, ток ад узбуджальніка павінен быць зменшаны, каб падтрымліваць стабільнае выходнае напружанне генератара.
Чым большая ёмістная нагрузка, тым меншы выхадны сігнал узбуджальніка. Калі ёмістная нагрузка павялічваецца да пэўнай ступені, выхадны сігнал узбуджальніка павінен быць зніжаны да нуля. Выхадны сігнал узбуджальніка роўны нулю, што з'яўляецца мяжой генератара. У гэты момант выходнае напружанне генератара не будзе самастабільным, і гэты тып крыніцы харчавання не адпавядае патрабаванням. Гэта абмежаванне таксама вядома як «абмежаванне недастатковага ўзбуджэння».
Генератар можа прымаць толькі абмежаваную нагрузку; (Вядома, для пэўнага генератара таксама існуюць абмежаванні на памер рэзістыўных або індуктыўных нагрузак.)
Калі праект мае праблемы з ёмістнымі нагрузкамі, можна выбраць выкарыстанне крыніц харчавання IT з меншай ёмістасцю на кілават або выкарыстоўваць індуктыўныя шпулькі для кампенсацыі. Не дапускайце працы генератарнай устаноўкі паблізу зоны «недастатковага ўзбуджэння».
Час публікацыі: 7 верасня 2023 г.
