I. Асинхронный генератор – асинхронный двигатель, работающий в режиме торможения. В этом случае ротор вращается в одном направлении с магнитным полем. - презентация

1

2 I. Асинхронный генератор – асинхронный двигатель, работающий в режиме торможения. В этом случае ротор вращается в одном направлении с магнитным полем стартера, но с опережением. Различают короткозамкнутые и фазные роторы в зависимости от типа обмотки. Вращающееся магнитное поле, создаваемое вспомогательной обмоткой статора, индуцирует на роторе магнитное поле, которое вращаясь вместе с ротором, наводит ЭДС в рабочей обмотке статора, тоже принцип, что в синхронном генераторе. Вращающееся магнитное поле остается всегда неизменным и не поддается регулировке, поэтому частота и напряжение на выходе генератора зависят от частоты оборотов ротора, которые в свою очередь, зависят от стабильности работы двигателя электростанции. Генераторы асинхронного типа имеют малую чувствительность к короткому замыканию и высокую степень защиты от внешних воздействий. О классах защиты мы поговорим немного позднее. Цена генераторов такого типа ниже, что является еще одним плюсом. Асинхронные генераторы менее распространены из-за ряда недостатков: такой генератор потребляет намагничивающий ток значительной силы, поэтому для его работы требуются конденсаторы; ненадежность работы в экстремальных условиях; зависимость напряжения и частоты тока от устойчивости работы двигателя. II. Асинхронный генератор – можно использовать только с приборами не имеющими высоких стартовых токов и устойчивыми к незначительным перепадам напряжения. Такие генераторы стоят дешевле чем синхронные и имеют более высокий класс защиты от внешних условий.

3 Рассмотрим в качестве примера линеаризации вывод уравнения генератора постоянного тока, показанного на рис Входной величиной генератора в данном случае является напряжение возбуждения, а выходной напряжение на его зажимах U. Скорость вращения якоря и величину сопротивления нагрузки примем постоянными. Реакция якоря предполагается скомпенсированной и не учитывается.

4 Напряжение генератора Здесь Е э.д.с. генератора; сопротивление цепи якоря генератора; сопротивление нагрузки (принято чисто активным). Э.д.с. генератора пропорциональна скорости вращения якоря и магнитному потоку, т, е. Где угловая скорость вращения якоря; сцепляющаяся с якорем часть магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения; коэффициент, постоянный для данной машины. Поскольку скорость вращения якоря постоянна, перепишем выражение в виде где Поток является функцией тока возбуждения, т. е.

5 В свою очередь, ток возбуждения зависит от напряжения возбуждения согласно следующему уравнению цепи возбуждения: где ; напряжение возбуждения; ток возбуждения; сопротивление цепи возбуждения; число витков обмотки возбуждения; коэффициент рассеяния магнитного потока, с помощью которого полный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, выражается в виде. Уравнения в совокупности определяют искомую зависимость U от через промежуточные переменные E, Ф и. Эта зависимость нелинейная из-за нелинейности характеристики намагничивания генератора. Эта нелинейность связана с насыщением магнитной цепи, а также с гистерезисом.

6 Линеаризовать такую нелинейность по вышеизложенной методике путем перехода к малым приращениям переменных можно только, если пренебречь гистерезисом, т. е. ограничиться учетом основной кривой намагничивания, показанной на рис. 1-3, б сплошной линией. Предположим, что петля гистерезиса узка и ею заведомо можно пренебречь. Тогда, переходя к приращениям переменных, получаем следующую систему линейных уравнений Здесь определяется как тангенс угла наклона касательной к основной кривой намагничивания в точке установившегося режима.

7 Исключив из промежуточные переменные, и, получим искомое уравнение, связывающее с : где постоянная времени цепи возбуждения: ; коэффициент передачи генератора по возбуждению;. Обратим внимание на то, что как, так и зависят от выбранной точки установившегося режима, в которой осуществляется линеаризация. Если перейти к относительным единицам, уравнение примет вид:, где ; ;. С введением передаточной функции получим следующее выражение: где.