§ 4.21. АСИНХРОННЫЙ АВТОНОМНЫЙ ГЕНЕРАТОР
Асинхронная машина, подключенная к трехфазной сети переменного тока, при частоте вращения п2 > n1 переходит в генераторный режим (см. § 4.16). При этом реактивную мощность, необходимую для возникновения вращающего магнитного поля, машина получает из сети. Можно также обеспечить работу асинхронной машины в качестве автономного генератора, если подавать в обмотку статора необходимую реактивную мощность от батареи конденсаторов.
В автономном асинхронном генераторе (рис. 4.71, а) к выходу генератора АГ, приводимого во вращение каким-либо первичным двигателем Д, параллельно нагрузке в каждую фазу подключают конденсатор С. При активной нагрузке реактивная мощность, поступающая от конденсатора, QC должна быть равна реактивной (намагничивающей) мощности генератора Qp , необходимой для создания его магнитного потока. При смешанной активно-индуктивной нагрузке мощность QC должна покрывать также реактивную мощность Qpн нагрузки. Схема замещения асинхронного генератора с конденсаторным возбуждением изображена на рис. 4.71,б.
|
Рис. 4.71. Схема включения асинхронного генератора с конденсаторным возбуждением (а), его схема замещения (б) и зависимость ЭДС от тока Iс |
В рассматриваемом асинхронном генераторе возникает процесс самовозбуждения, как и в генераторе постоянного тока с параллельным возбуждением (см. § 8.8) Ввиду наличия в магнитной системе машины остаточного магнетизма при вращении ротора в обмотке статора индуцируется остаточная ЭДС Еост (рис. 4.71, в), которая создавет в конденсаторах ток IС .Этот ток, проходя по обмотке статора, усиливает его магнитный поток, в результате чего индуцируемая в генераторе ЭДС Eг и ток конденсатора увеличиваются. Рассматриваемый процесс продолжается до тех пор (точка А), пока ЭДС Eг не станет равной напряжению на конденсаторе UС . Это условие можно выразить в виде равенства сопротивлений Х1 + Хт = ХС ,где Хт - индуктивное сопротивление намагничивающего контура, уменьшающееся из-за насыщения магнитной цепи машины; ХС - емкостное сопротивление конденсатора. Вряде случаев начало процесса самовозбуждения генератора обеспечивается путем разряда на обмотку статора предварительно заряженной конденсаторной батареи.
Автономные асинхронные генераторы с конденсаторным возбуждением обычно выполняют с короткозамкнутой обмоткой ротора. Их используют главным образом на гидроэлектростанциях небольшой мощности, работающих без обслуживающего персонала.