Принцип роботи асинхронного електричного генератора
У всіх випад-ях асинхронна електрична машина споживає з мережі реактивну потужність, необхідну для створення магнітного поля. При автономній роботі асинхронної електричної машини в генераторному режимі магнітне поле в повітряному зазорі створюється в результаті взаємодії магнітної рухомий сили магнітної сили всіх фаз і магнітної рухомий сили обмотки ротора. Характер розподілу магнітної рухомий сили точ-но такий же, як і в асинхронному електричному двигуні (АТ). він також визначає характер розподілу магнітного поля на полюсному розподілі. В асинхронному генераторі цей потік дуже близький до сі-нусоідальному і при обертанні ротора індукує в фазах статора і в обмотці ротора ЕРС Е | і Е2. які можна прийняти синусоїдальними.
На відміну від асинхронного електричного двигуна в асинхронному електричному генераторі в даному випадку ЕРС Е1 і Е2 є активними, підтримують струм у відповідних колах і в навантаженні, подклю-ченной до вихідних затискачів.
У сталому режимі роботи основні співвідношення для асинхронного електричного генератора з самозбудженням визначаються-ються зі схеми заміщення. Основна відмінність тільки в тому, що до її висновків підключено опору-тивление навантаження 2Н = Кн +] ХН і конденсатори для забезпечення само- збудження і регулювання на-напруги при зміні навантаження асинхронного електричного генератора з опорами Хс = 1 / СОС і ХСК = 1 / соски.
Як видно, напруга при роботі під навантаженням змінюється як за рахунок падіння напруги на опорах r1 і х1. так і за рахунок сни-ження магнітного потоку Фот. пов'язаного з розмагнічуючої дії третьому магнітної рухомий сили ротора. Якщо магнітна ланцюг асинхронного електричного генератора виконана з досить силь-ним насиченням, то потік Фот залишається майже постійним і напруга U1 при збільшенні навантаження змінюється в меншій мірі, а його зовнішня характеристика виходить більш «жорсткою».
Способи регулювання напруги автономного асинхронного генератора. Самозбудження асинхронного електричного генератора
Особливості самозбудження асинхронного генератора. Асинхронний елетродвігатель, під-кладений до трифазної мережі змінного струму, при частоті обертання ротора, більше, ніж частота обертання поля статора, переходить в генера-битий режим і віддає в мережу активну потужність, споживаючи з мережі ре-активну потужність, необхідну для створення обертового магнітно-го поля взаємної індукції. Гальмівний електромагнітний момент, дію-вующий на роторі, долається приводним двигуном - дизелем, гід-ротурбіной, ветродвігателем і т.п.
Для збудження асинхронного електрогенератора необхідна наявність джерела реактивної потужності - батареї конденсаторів або синхронно-го компенсатора, підключених до обмотці статора. При цьому майже есте-жавної представляється робота асинхронного генератора при понад синхронному ковзанні, ко-ли швидкість обертання ротора вище швидкості обертового магнітного поля. Однак практично асинхронний генератор може порушуватися при частоті обертання ротора, значно меншою синхронної, причому значення напруги і частоти струму виявляються пропорційними частоті обертання ротора і, крім того, залежать від схеми з'єднання конденсаторів. Так, в експерименті (по досвідченим даним гл. Інж. Штефана А.М. (НК ЕМЗ, м Н.Каховка)) конденсаторний асинхронний мотор-редуктор типу АІРУ112-М2 при з'єднанні бата-реї конденсаторів ємністю 3 × 120 мкФ в « зірку »порушується при ско-рости пр = 2133 об / хв з напругою ГГФ = 60 в і струмом фази 1ф = 0,8 а, а при з'єднанні тих же конденсаторів в« трикутник »напруга = 52 в і струм 1ф = 1,4А виникають при швидкості пр = 1265 об / хв.
Вельми цікаве явище спостерігалося в асинхронному генераторі серії А ВМП 90-L4 при включенні ємності 40 мкФ тільки в одну з трьох фаз. В цьому випадку возбужденіеасінхронного генератора настало при швидкості п2 = 1 369 об / хв з параметрами U1ф = = 209 В, I = 1,29 А, Г = 44 Гц. При ємності С = 60 мкФ, включеної в одну з фаз, параметри збудження асинхронного електрогенератора були рівні: п2 - 1300 об / хв, U = 500 В, I = 6,4 А, Г = 124 Гц. При збільшенні частоти обертання ротора до сін-Хроні (1500 об / хв) спостерігалося збільшення частоти струму до 400Гц. У деяких випадках, навпаки, не вдавалося домогтися стійкого викличу-дення асинхронного генератора навіть при понад синхронної частоті обертання ротора. Наприклад, для намагнічених гладких сталевого масивного і шіхтованного рото-рів самозбудження не виникало при будь-яких величинах приєднаної ємності.
Для масивного сталевого ротора з тонким екраном з міді, а також для масивного сталевого зубчатого ротора з торцевими мідними кінця-ми АГ стійко збуджується при розрахунковому значенні ємності. Асин-Хроні машина з гладкими роторами з міді або алюмінію збуджує-ся без будь-яких додаткових впливів ззовні.
Таким чином, фізичні процеси самозбудження асинхронного генератора з пів-ним підставою можна віднести до недостатньо вивченим, що пов'язано, на нашу думку, з переважним використанням до теперішнього часу АМ як двигун, з розробкою для нього теорії, розрахунок-них методик і проектування, а для генераторного режиму ці машини проектувалися і випускалися досить рідко.
У малопотужних системах генерування застосовуються, як правило, АМ, призначені для роботи в руховому режимі з конденсатор-ним збудженням.
Опис процесу самозбудження на принципі залишкової намагніченості магнітного ланцюга.
Сучасні роботи по са-мовозбужденію АГ за допомогою статичних конденсаторів по-побудовані на трьох підходах. Один з них базується на принципі залишкової намагніченості маг-нітних ланцюга машини, початкова ЕРС від якої потім підсилює-ся ємнісним струмом в статорі. Розглянемо цей підхід.
Автономна робота асинхронного генератора в режимі самозбудження від потоку залишкового намагнічування можли-на, якщо до висновків обмотки статора підключити конденсатори, необхід-мі як джерело реактивної потужності від для збудження магнітного поля асинхронного електрогенератора, а при його роботі на активно-індуктивне навантаження ці конденсатори повинні служити джерелом реактивної потужності 0Н і для нагруз-ки.