Il problema del carico capacitivo spesso riscontrato dai gruppi elettrogeni diesel nei data center

Prima di tutto, limitiamo la portata della nostra discussione in modo da non divagare troppo. Il generatore qui discusso si riferisce a un generatore sincrono CA trifase senza spazzole, di seguito denominato solo "generatore".
Questo tipo di generatore è costituito almeno dalle seguenti tre parti principali, che verranno menzionate nella trattazione successiva:
Generatore principale, suddiviso in statore principale e rotore principale; Il rotore principale fornisce il campo magnetico e lo statore principale genera elettricità per alimentare il carico. Eccitatrice, statore e rotore dell'eccitatrice; Lo statore dell'eccitatore fornisce un campo magnetico, il rotore genera elettricità e, dopo essere stato raddrizzato da un commutatore rotante, fornisce energia al rotore principale. Il regolatore automatico di tensione (AVR) rileva la tensione di uscita del generatore principale e controlla la corrente della bobina dello statore dell'eccitatrice per stabilizzare la tensione di uscita dello statore principale.
Descrizione del lavoro di regolazione della tensione AVR
Lo scopo operativo dell'AVR è stabilizzare la tensione di uscita del generatore, che in termini popolari è anche chiamato "regolatore".
Il suo funzionamento è: quando la tensione di uscita del generatore è inferiore al valore impostato, viene aumentata la corrente dello statore dell'eccitatrice, che equivale ad aumentare la corrente di eccitazione del rotore principale, in modo che la tensione del generatore principale salga al valore impostato; Altrimenti la corrente di eccitazione si riduce e la tensione diminuisce. Se la tensione di uscita del generatore è uguale al valore impostato, l'AVR mantiene l'uscita esistente senza alcuna regolazione.
Quindi il carico, in base alla relazione di fase tra classificazione corrente e tensione, il carico CA può essere suddiviso in tre categorie:
Carichi resistivi dove la corrente è in fase con la tensione ad essi applicata; Carico induttivo, la fase corrente è in ritardo rispetto alla tensione; Carico capacitivo, fase corrente prima della tensione. Il confronto delle caratteristiche dei tre carichi ci aiuta a comprendere meglio il carico capacitivo.
Per i carichi resistivi, maggiore è il carico, maggiore è la corrente di eccitazione richiesta per il rotore principale (per stabilizzare la tensione di uscita del generatore).
Nella trattazione seguente prenderemo come standard di riferimento la corrente di eccitazione richiesta dal carico resistivo, cioè maggiore di quella che chiamiamo maggiore; Qualunque cosa più piccola di quella che chiamiamo più piccola.
Quando il carico del generatore è induttivo, il rotore principale avrà bisogno di più corrente di eccitazione per mantenere una tensione di uscita stabile.
Carico capacitivo
Quando il generatore incontra un carico capacitivo, il rotore principale richiede meno corrente di eccitazione, ovvero la corrente di eccitazione deve essere ridotta per stabilizzare la tensione di uscita del generatore.
Perché succede questo?
Dovremmo anche ricordare che la corrente sul carico capacitivo è in anticipo rispetto alla tensione, e queste correnti anticipate (che fluiscono attraverso lo statore principale) genereranno corrente indotta sul rotore principale, che è proprio in sovrapposizione positiva con la corrente di eccitazione, in modo che il campo magnetico del rotore principale è potenziato. Pertanto, la corrente proveniente dall'eccitatrice deve essere ridotta per mantenere stabile la tensione di uscita del generatore.
Maggiore è il carico capacitivo, minore deve essere l'uscita dell'eccitatore. Quando il carico capacitivo aumenta in una certa misura, l'uscita dell'eccitatore deve essere ridotta a zero. L'uscita dell'eccitatore è zero, che è il limite del generatore; In questo momento, la tensione di uscita del generatore non sarà autostabilizzata e questa alimentazione non sarà qualificata. Questa limitazione è anche chiamata "limitazione di sottoeccitazione".
Il generatore può accettare solo una capacità di carico limitata; (Naturalmente, per un dato generatore, esistono anche limiti dimensionali sui carichi resistivi o induttivi.)
Se un progetto è gravato da carichi capacitivi si può scegliere di utilizzare un alimentatore IT meno capacitivo per kilowatt di potenza, si possono anche utilizzare induttori per compensare, non far lavorare il gruppo elettrogeno nella zona vicina al “limite di sottoeccitazione”.