2.1 генератор и натоварване
Генераторът разчита на регулатор на напрежение да контролира изходното напрежение. Регулатор на напрежение открива трифазно напрежение и сравнява неговата средна стойност със стойността на необходимото напрежение. Регулатор черпи енергия от спомагателен енергиен източник вътре генератор, обикновено малък генератор коаксиален с главния генератор и доставя DC източник на захранване на възбуждане спиралата на магнитното поле на ротора на генератора. Текущи намотка се издига или пада, контролиране на въртящо се магнитно поле на статора намотка на генератора или големината на електродвижеща сила ЕМП. На магнитния поток на статора бобина определя на изходното напрежение на генератора.
Вътрешното съпротивление на генератора статора бобина е обозначен с Z, включително индуктивни и резистивни части; генератор електродвижеща сила контролира от спиралата за възбуждане на ротора е обозначен с E с източник на Променливо напрежение. Ако приемем, че натоварването е чисто индуктивни, текущата аз изостава напрежението U от точно 90° електрически фаза ъгъл на векторна диаграма. Ако натоварването е чисто резистивен, вектори на вас и аз ще съвпада или е във фаза. В действителност повечето товари са между чисто съпротивлявам се и чисто индуктивни. Падът на напрежение, причинено от ток преминава през спиралата на статора е представена от напрежение вектор I x Z. Това е всъщност сумата на два по-малки напрежение вектори, Падът на напрежение във фаза с аз и на индуктор напрежението от 90° напред. В този случай тя се случва да бъде във фаза с U. Тъй като електродвижеща сила трябва да бъде равна на сумата на напрежението на спад на вътрешното съпротивление на генератора и изходно напрежение, т. е векторна сума от векторите E = х и Z. Напрежение регулатор промени E за ефективно управление на напрежението U.
Сега помислете, какво се случва на вътрешните условия на генератора, когато чисто капацитивен товар се използва вместо чисто индуктивен товар. Ток по това време е точно обратното на индуктивен товар. Текущата сега води напрежението вектор U, и на вътрешното съпротивление напрежението I вектор × Z е също така точно обърнати. Тогава вектор сума от вас и аз × Z е по-малък от U.
Тъй като същата електродвижеща сила E по време на индуктивен товар произвежда по-високи генератор изходно напрежение U при капацитивен товар, регулатор на напрежение трябва да намали значително въртящо се магнитно поле. В действителност регулатор на напрежение може да няма достатъчно време за пълно регулиране на изходното напрежение. Непрекъснато възбуждане на ротора на всички генератори в една посока съдържа постоянно магнитно поле. Дори ако регулатор на напрежение е напълно затворен, ротора все още има достатъчно магнитно поле да се зарежда капацитивен товар и генерира напрежение. Това явление се нарича "самостоятелно възбуждане". В резултат на самостоятелно възбуждане е от претоварване или напрежение регулатор изключване, както и система за наблюдение на генератора се счита за отказ на регулатор на напрежение (т.е., "De-Energized"). И в двата случая ще спре генератора. Товар, свързан към изхода на генератора може да бъде независим или успоредно, в зависимост от времето и настройките на неавтоматични кабинет операция. В някои приложения системата на UPS е първият товар да бъдат свързани към генератора по време на прекъсване на захранването. В други случаи UPS и механичното натоварване едновременно са свързани. Механичното натоварване обикновено има начална контактор. Отнема известно време за повторно затваряне след спиране на тока и има забавяне на компенсиране на индуктивен моторни товар на UPS вход филтър кондензатор. UPS, самата е период от време, наречен "мек Старт" цикъл, който смени натоварването от батерията на генератора, увеличават своята мощност фактор. Въпреки това входни филтри на UPS не участват в процеса на мек Старт. Те са свързани с приноса на UPS като част от UPS. Следователно в някои случаи, основния товар, който първо е свързан към изхода на генератора, когато властта е отрязан е входящ филтър на UPS. Те са силно капацитивен (понякога чисто капацитивен).
Решение на този проблем е очевидно да използва фактора на мощността. Има няколко начина да направите това, както следва:
● Инсталирате неавтоматични кабинета, така че моторните товар е свързан преди UPS. Някои switchers не може да бъде в състояние да прилага този метод. В допълнение завод инженери може да се наложи да отделно на Комисията UPS и генератори по време на поддръжка.
• Добави постоянно реактивен reactance да компенсира за капацитивен товар, обикновено се използва паралелен раната реактор свързан към E-G или генератор продукция паралелни съвет. Това е лесен за изпълнение и струва по-малко. Но при високо натоварване или ниско натоварване, реактора е винаги усвояване текущите и засягащи коефициентът на натоварване на мощността. И независимо от броя на UPSs, броят на реактори е винаги фиксиран.
● Добавите индуктивни реактор всеки UPS да компенсира капацитивен reactance на UPS. Въвеждане на реактора (опция) контролира входа на реактора при ниско натоварване условия. Този метод е по-точна, но броят е голям и разходите за инсталиране и управление е висока.
● Инсталирате контактор преди филтър кондензатор и го откачете при слабо натоварване. Тъй като времето на контактор трябва да бъдат точни, контролата е сложно и може да се инсталират само в завода.
Кой метод е оптимално зависи от ситуацията на място и работата на оборудването.
2.2 резонанс проблем
Кондензатор самостоятелно възбуждане проблеми може да се влоши или маскирани от други електрически държави, като например серия резонанс. Когато омично стойността на индуктивни reactance на генератора и омично стойност на входен филтър капацитивен reactance са близо един до друг, и стойността на съпротивлението на системата е малък, колебание ще се случи, и напрежението може да превишава номиналната стойност на на електроенергийната система. В новопроектирания UPS система е по същество 100 % капацитивен входен импеданс. 500kVA UPS може да има капацитет от 150kvar и фактор на мощността близки до нула. Паралелни дросели, серия дросели и въвеждане изолация трансформатори са общи компоненти на UPS, и тези компоненти са индуктивни. В действителност както и на капацитет на филтъра UPS е обикновено капацитивен, и може да има някои осцилация вътре UPS. Съчетано с капацитивен характеристики на линията за предаване, свързан с UPS, сложността на цялата система е значително подобрена, извън обхвата на анализа, който може да се анализира от общо инженери.
Две допълнителни фактори в ключови приложения наскоро са направили тези проблеми по-често. Първо компютърно оборудване производители предоставят повече излишни мощност в тяхното оборудване, в зависимост от изискванията на потребителя високонадеждна на обработката на данни. Типичен компютър шкафове сега идват с два или повече захранващи кабели. На второ място управителят на оборудване попита системата за подкрепа онлайн поддръжка, и те искаха да защити критично натоварване по време на UPS изключване поддръжка. Тези два фактора увеличават броя на инсталациите на типичен данни център UPSs и намали капацитетът на натоварване на всеки UPS. Въпреки това увеличението на генератори не е съвместима с UPS. В очите на диспечера на устройства генераторът е обикновено резервни и лесно да се организира за поддръжка. Също така в някои големи проекти финансовите налягане ограничава броя на скъпи висока мощност генератор комплекти. Резултатът е, че всеки генератор има повече прозорци, което е тенденция, която прави щастлив, производителите на прозорци и генератор производителите неприятности.
Най-добрата защита срещу самостоятелно възбуждане и трептене е основни познания по физика. Инженерите трябва да внимателно определяне на мощността фактор характеристиките на системата UPS при всички условия на натоварване. След като UPS оборудване е инсталирано, собственикът трябва да се придържат към подробен тест и внимателно измерване на работните параметри на цялата система при коригиране на теста. Когато са открити проблеми, най-доброто решение е да се създаде проекта екип от търговци, инженери, предприемачи и собственици да напълно тест на системата и да намерят решения.
