Mahtuvusliku koormuse probleem, millega sageli kokku puutuvad andmekeskuse diiselgeneraatorid

Kõigepealt piirame oma arutelu ulatust, et me liiga lõdvaks ei läheks. Siin käsitletav generaator viitab harjadeta kolmefaasilisele vahelduvvoolu sünkroongeneraatorile, mida edaspidi nimetatakse ainult "generaatoriks".
Seda tüüpi generaator koosneb vähemalt kolmest järgmisest põhiosast, mida mainitakse järgmises arutelus:
Peageneraator, mis on jagatud peastaatoriks ja pearootoriks; Pearootor tagab magnetvälja ja põhistaator toodab koormuse varustamiseks elektrit. Erguti, erguti staator ja rootor; Erguti staator annab magnetvälja, rootor toodab elektrit ja pärast pöörleva kommutaatoriga alaldamist varustab see pearootori toitega. Automaatne pingeregulaator (AVR) tuvastab peageneraatori väljundpinge ja juhib erguti staatori pooli voolu, et stabiliseerida peastaatori väljundpinget.
AVR pingereguleerimise töökirjeldus
AVR-i tööeesmärk on stabiliseerida generaatori väljundpinget, mida rahvapäraselt nimetatakse ka "regulaatoriks".
Selle töö seisneb: kui generaatori väljundpinge on seatud väärtusest madalam, suurendatakse erguti staatori voolu, mis võrdub pearootori ergutusvoolu suurendamisega, nii et peageneraatori pinge tõuseb seatud väärtuseni; Vastasel juhul ergutusvool väheneb ja pinge langeb. Kui generaatori väljundpinge on võrdne seatud väärtusega, säilitab AVR olemasoleva väljundi ilma reguleerimiseta.
Seejärel saab koormuse vastavalt voolu ja pinge klassifikatsiooni vahelisele faasisuhtele, vahelduvvoolu koormust jagada kolme kategooriasse:
Takistuslikud koormused, kus vool on faasis neile rakendatava pingega; Induktiivne koormus, voolufaas jääb pingest maha; Mahtuvuslik koormus, voolufaas pingest eespool. Kolme koormuse omaduste võrdlus aitab paremini mõista mahtuvuslikku koormust.
Takistuslike koormuste korral, mida suurem on koormus, seda suurem on pearootori jaoks vajalik ergutusvool (generaatori väljundpinge stabiliseerimiseks).
Järgnevas arutluses võtame võrdlusstandardiks takistusliku koormuse poolt nõutava ergutusvoolu, st suurema, kui me seda suuremaks nimetame; Kõike sellest väiksemat nimetame väiksemaks.
Kui generaatori koormus on induktiivne, vajab pearootor stabiilse väljundpinge säilitamiseks rohkem põnevat voolu.
Mahtuvuslik koormus
Kui generaator satub mahtuvuslikule koormusele, vajab pearootor vähem erutavat voolu, st generaatori väljundpinge stabiliseerimiseks tuleb ergutusvoolu vähendada.
Miks see juhtub?
Peaksime ka meeles pidama, et mahtuvuslikul koormusel olev vool on pingest ees ja need edasijõudnud voolud (läbi peastaatori voolavad) tekitavad pearootoril indutseeritud voolu, mis on just positiivses superpositsioonis ergutusvooluga, nii et pearootori magnetväli on tõhustatud. Seetõttu tuleb generaatori väljundpinge stabiilsena hoidmiseks erguti voolu vähendada.
Mida suurem on mahtuvuslik koormus, seda väiksem peab olema erguti väljund. Kui mahtuvuslik koormus teatud määral suureneb, tuleb erguti väljund vähendada nullini. Erguti väljund on null, mis on generaatori piir; Sel ajal ei stabiliseeru generaatori väljundpinge ise ja see toiteallikas ei ole kvalifitseeritud. Seda piirangut nimetatakse ka "alaergastuse piiranguks".
Generaator suudab vastu võtta ainult piiratud kandevõimet; (Loomulikult on antud generaatoril ka takistusliku või induktiivse koormuse suurusepiirangud.)
Kui projekti häirivad mahtuvuslikud koormused, võib ühe kilovati võimsuse kohta valida vähem mahtuvusliku IT-toiteallika, kompenseerimiseks võib kasutada ka induktiivpooli, ära lase generaatori seadistust "alaergastuse piiri" lähedal asuvas piirkonnas tööle panna.