Öncelikle, çok fazla belirsizliğe yol açmamak için tartışmanın kapsamını sınırlamamız gerekiyor. Burada tartışılan jeneratör, fırçasız, üç fazlı bir AC senkron jeneratörü ifade etmektedir ve bundan sonra yalnızca "jeneratör" olarak anılacaktır.
Bu tip jeneratörler, aşağıda tartışılacak olan en az üç ana parçadan oluşur:
Ana jeneratör, ana stator ve ana rotor olarak ikiye ayrılır; Ana rotor manyetik alan sağlar ve ana stator yükü beslemek için elektrik üretir; Uyarıcı, uyarıcı stator ve rotor olarak ikiye ayrılır; Uyarıcı stator manyetik alan sağlar, rotor elektrik üretir ve dönen bir komütatör tarafından doğrultulduktan sonra ana rotora güç sağlar; Otomatik Voltaj Regülatörü (AVR), ana jeneratörün çıkış voltajını algılar, uyarıcı stator bobininin akımını kontrol eder ve ana statorun çıkış voltajını stabilize etme amacına ulaşır.
AVR voltaj sabitleme çalışmasının tanımı
AVR'nin operasyonel amacı, yaygın olarak "voltaj dengeleyici" olarak bilinen kararlı bir jeneratör çıkış voltajını korumaktır.
Çalışma prensibi, jeneratörün çıkış gerilimi ayarlanan değerin altına düştüğünde uyarıcının stator akımını artırmaktır; bu, ana rotorun uyarma akımını artırmaya eşdeğerdir ve ana jeneratör geriliminin ayarlanan değere yükselmesini sağlar; aksine, uyarma akımını azaltın ve gerilimin düşmesine izin verin; jeneratörün çıkış gerilimi ayarlanan değere eşitse, AVR ayarlama yapmadan mevcut çıkışı korur.
Ayrıca akım ve gerilim arasındaki faz ilişkisine göre AC yükler üç kategoriye ayrılabilir:
Akımın, uygulanan gerilimle aynı fazda olduğu rezistif yük; akımın fazının gerilimin gerisinde olduğu endüktif yük; akımın fazının gerilimin önünde olduğu kapasitif yük. Üç yük karakteristiğinin karşılaştırılması, kapasitif yükleri daha iyi anlamamıza yardımcı olur.
Rezistif yüklerde, yük ne kadar büyükse, ana rotor için gereken uyarma akımı da o kadar büyük olur (jeneratörün çıkış voltajını sabitlemek için).
Bundan sonraki tartışmada, rezistif yükler için gereken uyarma akımını referans standardı olarak kullanacağız, yani daha büyük olanlara daha büyük; daha küçük olanlara ise daha küçük diyeceğiz.
Jeneratörün yükü endüktif olduğunda, jeneratörün kararlı bir çıkış voltajını koruyabilmesi için ana rotorun daha büyük bir uyarma akımına ihtiyacı olacaktır.
Kapasitif yük
Jeneratör kapasitif bir yükle karşılaştığında, ana rotorun ihtiyaç duyduğu uyartım akımı daha küçük olur, bu da jeneratörün çıkış gerilimini stabilize etmek için uyartım akımının azaltılması gerektiği anlamına gelir.
Peki bu neden oldu?
Kapasitif yükteki akımın voltajdan önde olduğunu ve bu öncü akımların (ana statordan geçen) ana rotorda indüklenen akıma neden olacağını ve bu akımın uyarma akımıyla pozitif olarak üst üste gelerek ana rotorun manyetik alanını güçlendireceğini unutmamalıyız. Bu nedenle, jeneratörün kararlı bir çıkış voltajını korumak için uyarma akımının azaltılması gerekir.
Kapasitif yük ne kadar büyükse, uyarıcının çıkışı o kadar küçük olur; kapasitif yük belirli bir oranda arttığında, uyarıcının çıkışı sıfıra düşürülmelidir. Uyarıcının çıkışı sıfırdır, yani jeneratörün sınırıdır; bu noktada, jeneratörün çıkış voltajı kendi kendine kararlı olmayacaktır ve bu tür bir güç kaynağı uygun değildir. Bu sınırlamaya "uyartım sınırlaması altında" da denir.
Jeneratör yalnızca sınırlı yük kapasitesini kabul edebilir; (Elbette, belirli bir jeneratör için, rezistif veya endüktif yüklerin boyutunda da sınırlamalar vardır.)
Bir proje kapasitif yüklerden muzdaripse, kilovat başına daha düşük kapasitanslı BT güç kaynakları kullanmayı veya kompanzasyon için endüktörler kullanmayı tercih edebilirsiniz. Jeneratör setinin "uyartım sınırının altında" çalışmasına izin vermeyin.
Gönderim zamanı: 07-09-2023
