Effekt van de belasting (inductief of capacitief)

• Als de belasting een zuivere ohmse weerstand is, dan zakt de spanning wat in als de belasting stijgt, wat normaal is: de verliezen die hierboven vermeld worden moeten gecompenseerd worden.
• Als de belasting overwegend inductief is (motor, transformator) dan wordt de zelfinductie van de belasting bijgeteld bij de zelfinductie van de bron, waardoor de spanning meer gaat dalen dan bij een ohmse belasting (voor eenzelfde stroom). Naast het effektief vermogen moet de generator ook blindvermogen leveren om een magnetisch veld op te wekken in het apparaat.
• Als de belasting capacitief is, dan werkt de capaciteit van de belasting de zelfinductie van de generator tegen en gaat de spanning stijgen als de belasting aangesloten wordt. De zelfinductie en de capaciteit vormen een trillingskring die in resonantie kan komen.

Het blindvermogen dat een onbelast draaiende motor of transfo opneemt dient om zijn magnetisch veld op de bouwen en weer af te breken. Het is vermogen dat per periode heen en weer gestuurd wordt, maar geen nuttige arbeid verricht.

Als he blindvermogen geleverd wordt door een alternator, is dat alsof de alternator een deel van zijn magnetisch veld moet afstaan aan de motor of transfo. Omdat we weten dat de opgewekte spanning afhankelijk is van het magnetisch veld, is er dus een sterke daling van de alternatorspanning, die gecompenseerd moet worden een verhoging van de bekrachtiging.

Bij een kleine generator volstaat het de spanning te meten. De stabilisatie is echter onvoldoende voor industriële toepassingen. Een volwaardige regulatie waarbij ook de stroom en de fase gemeten wordt is nodig om de spanning op 1% te stabiliseren.

De instelling van de exciterstroom bij parallelbedrijf van meerdere stroomgroepen staat hier uitgelegd.

De synchrone compensator wordt hier uitgelegd.

Verlies van de bekrachtiging tijdens het bedrijf

Bij een verlies van bekrachtiging blijft er enkel nog het remanent magnetisme van de veldwikkeling over. Het veld is echter te zwak om een normale werking van de alternator te verzekeren. Aangezien het magnetisch veld niet meer voorzien wordt door de veldwikkeling, zal de alternator blindvermogen van het net gaan opnemen (zoals een transformator) als de generator netgekoppeld werkt. Bij een eilandwerking zal de spanning sterk dalen. Het zwak magnetisch veld is niet in staat de synchronisatie van de generator aan het net te behouden: de generator zal sneller gaan draaien en sterke stromen opnemen van het net (gekoppeld bedrijf). In geval van eilandbedrijf veroorzaakt de lagere spanning een lager electrisch verbruik, waardoor hier ook de generator te snel kan gaan draaien.

Het is dus belangrijk de generator snel los te koppelen van het electriciteitsnet in geval van verlies van bekrachtiging. De voeding van de aandrijfmotor of turbine moet direct beperkt worden om schadelijke overtoeren te vermijden.

De generator als versterker

Tegenwoordig kan een generator niet meer als versterker gebruikt worden wegens bepaalde verbeteringen dia aan de alternator zijn aangebracht en die een meer gelijkmatige werking moeten garanderen (demper wikkelingen).

Ten gevolge van de hoge zelf-induktie van de bekrachtiging werkt een verandering van de exciterstroom niet direct in op de uitgangsspanning, zeker als het een tweetraps alternator betreft. De electronische module moet daar op berekend zijn en niet overdadig reageren op een spanningsverandering. Bij een te sterke reaktie ontstaat er een pendelgedrag die onderdrukt kan worden door de regeling minder strak te maken (potentiometer GAIN of STABILITY). De oscillatie heeft een kenmerkende frekwentie van 1Hz of minder.

Field Flash

Als het remanent magnetisme te zwak is (dit kan gebeuren als de generator lang niet gebruikt is geweest) dan moet men extern een spanning aan de bekrachtigingsspoel aanleggen. Dit kan automatisch gebeuren juist na het starten, maar sommige generatoren zijn uitgerust met een druktoets FIELD FLASH waarbij de bekrachtigingsspoel kortstondig met de batterijspanning verbonden wordt.

Pas als de correcte spanning bereikt is, kan de generator op de gebruikers aangesloten worden.

De praktische realisatie voor het opwekken van de bekrachtiging staat hier.

En om af te sluiten een algemene samenvatting van het effekt van de exciterspanning...

b Een electrisch net zal een lagere frekwentie hebben als de vraag hoger is dan het aanbod. De netbeheerders moeten dan meer generatoren inschakelen of het vermogen van de geschakelde generatoren opvoeren om de frekwentie bij te regelen.

Meer informatie over parallelbedrijf (eiland of gekoppeld).