Wat is het werkingsprincipe van een generator?
Het werkingsprincipe van een generator is gebaseerd op het principe van elektromagnetische inductie, dat ook bekendstaat als de wet van Faraday. Dit principe stelt dat wanneer een gesloten spoel in een veranderend magnetisch veld wordt geplaatst, er een wisselstroom in de spoel wordt geïnduceerd. Dit is het basiswerkingsprincipe van een generator.
Wanneer de aandrijfmotor de rotor van de generator aandrijft om met een snelheid van n te draaien, wordt er in de rotor van de generator door de werking van de bekrachtiger een roterend magnetisch veld opgewekt. Dit roterende magnetische veld snijdt achtereenvolgens door de gesloten spoelen van de statorwikkeling van de generator, waardoor een wisselstroom wordt opgewekt. Omdat de rotor doorgaans met een snelheid van 3000 tpm draait, heeft de resulterende stroom een frequentie van 50 Hz, wat bekendstaat als industriële frequentiewisselstroom.
Waarom kan het verhogen van het vermogen van de aandrijfmotor het vermogen van de generator verhogen?
Nadat de generator op het elektriciteitsnet is aangesloten, zal het verhogen van de stoomtoevoer naar de stoomturbine alleen de belasting van de eenheid verhogen, maar de snelheid zal niet toenemen. Dit komt doordat de snelheid van de generatorset na aansluiting op het grote elektriciteitsnet overeen moet komen met de frequentie van het elektriciteitsnet. Daarom heeft, ongeacht hoeveel stoom aan een afzonderlijke eenheid wordt toegevoegd, dit slechts een minimale invloed op de snelheidsverandering. De verandering in de belasting van de eenheid is echter zeer duidelijk. Het specifieke principe is als volgt:
Wanneer de generator geïsoleerd draait, kan het aanpassen van de snelheid de frequentie veranderen. Zodra deze op het elektriciteitsnet is aangesloten, wordt de frequentie van de met het net verbonden generatorset gehandhaafd op 50 Hz, waardoor de generator ook zijn nominale snelheid behoudt. De snelheid van de eenheid verandert overeenkomstig de schommelingen in de netfrequentie. Daarom gebruikt de stoomturbine, als aandrijfmotor van de generator, de verandering in stoomtoevoer alleen om de elektromagnetische koppelbelasting van de generator te overwinnen. Hierdoor verandert alleen het uitgangsvermogen van de generator, waarbij mechanische energie wordt omgezet in elektrische energie, en neemt de snelheid niet toe. Wanneer de stoomtoevoer naar de stoomturbine wordt verhoogd, neemt de elektrische belasting toe en zal de elektrotechnische afdeling de bekrachtigingsstroom dienovereenkomstig verhogen. In vaktermen wordt dit het toevoegen van blindvermogen genoemd, terwijl de belasting die door de stoomturbine wordt gezien in de elektrotechniek actief vermogen wordt genoemd.
