בעיית העומס הקיבולי בה נתקלים לעתים קרובות במערכות גנרטורים של דיזל במרכז הנתונים

קודם כל, בואו נגביל את היקף הדיון שלנו כדי שלא נהיה משוחררים מדי. הגנרטור הנדון כאן מתייחס לגנרטור סינכרוני AC תלת פאזי ללא מברשות, להלן רק "גנרטור".
סוג זה של מחולל מורכב לפחות משלושת החלקים העיקריים הבאים, אשר יוזכרו בדיון הבא:
גנרטור ראשי, מחולק לסטאטור ראשי ורוטור ראשי; הרוטור הראשי מספק את השדה המגנטי, והסטטור הראשי מייצר חשמל כדי לספק את העומס. מעורר, סטטור מעורר ורוטור; הסטטור המעורר מספק שדה מגנטי, הרוטור מייצר חשמל, ולאחר תיקון על ידי קומוטטור מסתובב, הוא מספק חשמל לרוטור הראשי. ווסת המתח האוטומטי (AVR) מזהה את מתח המוצא של הגנרטור הראשי ושולט בזרם של סליל הסטטור המעורר כדי לייצב את מתח המוצא של הסטטור הראשי.
תיאור התפקיד של ויסות מתח הרסיבר
מטרת הפעולה של AVR היא לייצב את מתח המוצא של הגנרטור, הנקרא גם "רגולטור" במונחים עממיים.
פעולתו היא: כאשר מתח המוצא של הגנרטור נמוך מהערך שנקבע, גדל זרם הסטטור המעורר, דבר השקול להגדלת זרם העירור של הרוטור הראשי, כך שמתח הגנרטור הראשי עולה לערך שנקבע; אחרת, זרם העירור מופחת והמתח יורד. אם מתח המוצא של הגנרטור שווה לערך שנקבע, הרסיבר שומר על המוצא הקיים ללא התאמה.
לאחר מכן, ניתן לחלק את העומס, בהתאם ליחס הפאזה בין סיווג זרם ומתח, לשלוש קטגוריות:
עומסים התנגדות שבהם הזרם נמצא בשלב עם המתח המופעל עליהם; עומס אינדוקטיבי, השלב הנוכחי מפגר מאחורי המתח; עומס קיבולי, שלב הנוכחי לפני המתח. ההשוואה בין המאפיינים של שלושת העומסים עוזרת לנו להבין טוב יותר את העומס הקיבולי.
עבור עומסים התנגדות, ככל שהעומס גדול יותר, זרם העירור הנדרש לרוטור הראשי גדול יותר (כדי לייצב את מתח המוצא של הגנרטור).
בדיון הבא, ניקח את זרם העירור הנדרש מהעומס ההתנגדות כתקן ייחוס, כלומר, גדול יותר ממנו אנו קוראים לזה גדול יותר; לכל דבר קטן מזה אנחנו קוראים קטן יותר.
כאשר העומס של הגנרטור הוא אינדוקטיבי, הרוטור הראשי יזדקק לזרם מרגש יותר כדי לשמור על מתח מוצא יציב.
עומס קיבולי
כאשר הגנרטור נתקל בעומס קיבולי, הרוטור הראשי דורש פחות זרם מלהיב, כלומר יש להפחית את זרם העירור על מנת לייצב את מתח המוצא של הגנרטור.
למה זה קרה?
עלינו לזכור גם שהזרם על העומס הקיבולי הוא לפני המתח, והזרמים המתקדמים הללו (הזורמים דרך הסטטור הראשי) ייצרו זרם מושרה על הרוטור הראשי, שנמצא בדיוק בסופרפוזיציה חיובית עם הזרם המרגש, כך ש. השדה המגנטי של הרוטור הראשי מוגבר. לכן, יש להפחית את הזרם מהמעורר כדי לשמור על יציבות מתח המוצא של הגנרטור.
ככל שהעומס הקיבולי גדול יותר, כך פלט המעורר חייב להיות קטן יותר. כאשר העומס הקיבולי גדל במידה מסוימת, יש להפחית את תפוקת המעורר לאפס. פלט המעורר הוא אפס, שהוא הגבול של המחולל; בשלב זה, מתח המוצא של הגנרטור לא יתייצב בעצמו, וספק כוח זה לא יהיה כשיר. מגבלה זו נקראת גם "הגבלת תת-עירור".
הגנרטור יכול לקבל רק קיבולת עומס מוגבלת; (כמובן, עבור גנרטור נתון, יש גם מגבלות גודל על עומסים התנגדות או אינדוקטיבי).
אם פרויקט מוטרד בעומסים קיבוליים, אתה יכול לבחור להשתמש באספקת כוח IT קיבולית פחות לכל קילוואט כוח, אתה יכול גם להשתמש במשרנים כדי לפצות, אל תיתן למערכת הגנרטור לעבוד באזור הקרוב ל"גבול תת-העירור".