异步发电机负载运行状态及应用优化方案

异步发电机负载运行时，如果不提高原动机的功率和不增加并联电容器的容量，则发电机的转速和电压都要降低。转速降低是由于电网吸收电功率所引起的，而电压降低的原因则比较多。负载电流通过定子绕组，使发电机的内阻压降和漏抗压降增大，降低发电机的端电压，从而使通过电容器的电流减小；由于负载的接入，特别是感性负载的接入，如荧光灯、变压器、电动机等的接入，都会使定子绕组中的电流（负载电流和通过起励电容器的电流的矢量和）减小。这样一来，通过定子绕组的电流的无功（容性）分量就会减小，也就是减小发电机的激磁电流。结果，必然导致发电机的端电压降低。因此，异步发电机必须随着负载的增减调节电容器的容量和电机的转速。当负载增加时，要增加电容器的容量，否则输出电压降低很多，甚至造成失压；当负载减轻时，要减小电容器的容量，否则发电机输出电压将升高，严重时甚至出现过电压，使电容器击穿。从以上分析不难看出，异步发电机的输出特性不够好，输出电压不够稳定。

通常把空载建立电压时的电容器称为主电容器，而把随负载增减而增减的电容器称为副电容器。表3-4中列出了不同功率的异步发电机在不同负载时所需要的电容器容量的参考数据。为了调节方便，可以把副电容器分成若干组（△或联结），并让它们随负载一道投入或切除，这样就可以避免因同时大量切除或增加负载而来不及切除或增加电容器所带来的问题。如图3-17所示小型异步发电机的简易线路图，其中K₁为激磁开关，K₂为总输出开关，K₃～K₈为分组开关（可根据负载电流自动投入或分闸）。

图3-17 三相异步发电机电容投入图

在应急通信电源中，常应用的为单相异步发电机。在定子绕组中，设置了独立的副绕组Hz如图3-18所示。建压及小于80%额定负载时由电容C_E励磁，当负载≥80%额定负载时，由控制单元RE9730控制继电器接通C_B，保持发电机端电压基本恒定。(www.xing528.com)

图3-18 单相异步发电机电容投入图

异步发电机在应用中要特别注意保持其剩磁，防止带载停机的去磁现象发生；同时在不能自激建压或电压不符时还应检查电容器的容量。