ГЛАВА XV
АСИНХРОННАЯ МАШИНА КАК ГЕНЕРАТОР
§ 152. Асинхронная машина как генератор.
Асинхронная машина может работать не только как двигатель, но также и при известных условиях как генератор электрической энергии.
Представим себе следующий опыт:
Насадим на вал ротора асинхронной машины какой-либо вспомогательный двигатель, допускающий регулировку скорости (например, двигатель постоянного тока), и приведем ротор этой асинхронной машины во вращение в направлении, совпадающем с направлением вращения магнитного потока со скоростью выше скорости вращающегося потока.
В этом случае, как говорят, машина будет работать с "отрицательным асинхронизмом".
При этих условиях направление индуктированных в обмотке ротора э. д. с. изменится на обратное; в соответствии с этим изменят на обратное свое направление также токи, текущие в статоре, в результате чего асинхронная машина будет посылать электрическую энергию в сеть, работая в качестве генератора.
 |
 |
| Фиг. 154. Моторный и генераторный режим на диаграмме. | Фиг. 155. Работа асинхронной машины в качестве генератора. |
Мощность, посылаемая в сеть таким асинхронным генератором, зависит от "скольжения": чем это отрицательное "скольжение" больше, тем больше и мощность, развиваемая таким асинхронным генератором.
Это, конечно, справедливо только при относительно малых значениях "скольжения", в пределах устойчивой работы машины. При больших нагрузках эта зависимость между мощностью и скольжением теряет свой "прямо пропорциональный" характер.
Асинхронная машина в качестве генератора может работать только параллельно с асинхронными машинами.
При работе асинхронной машины в качестве асинхронного генератора конец вектора тока статора I1 перемещается по нижней.половине круга А — К∞ диаграммы тока (фиг. 152, пунктир).
Таким образом мы видим, что работа асинхронной машины в качестве двигателя и генератора может быть представлена одной и той же круговой диаграммой, причем моторному режиму соответствует верхняя половина круга, а генераторному —н и ж н я я (фиг. 154).
Обращаясь к фиг. 154, видим, что при токе асинхронного генератора I1, мощность, отдаваемая машиной в сеть, изобразится в некотором масштабе отрезком Bd, момент на валу изобразится в виде отрезка Вс и мощность, сообщаемая ротору первичным двигателем, изобразится отрезком Вb.
Интересно проследить переход асинхронной машины из моторного режима в генераторный по мере возрастания скорости ротора.
При холостом ходе машины в качестве мотора ток холостого хода на диаграмме фиг. 154 изобразится отрезком ОА.
Если теперь привести ротор рассматриваемой асинхронной машины во вращение при помощи какого-либо двигателя (например, шунтового двигателя М постоянного тока, фиг. 155), можно заметить при этом постепенное изменение величины и фазы тока холостого хода ОА.
Если ротор асинхронной машины, при этом, будет вращаться синхронно со своим вращающимся полем, вектор тока холостого хода на круговой диаграмме займет горизонтальное положение и сделается равным отрезку ОА0.
При таких условиях мощность, получаемая машиной из сети, будет равна нулю, причем потери асинхронной машины будут покрыты за счет механической энергии вращающего асинхронную машину двигателя.
При таких условиях ток ОА0 будет чистым намагничивающим током 1.
1 Здесь мы пока оставляем без рассмотрения явление "скачка гистерезиса", о чем речь будет итти дальше.
Если начать увеличивать в дальнейшем скорость двигателя, вращающего асинхронную машину, то конец вектора тока начнет теперь перемещаться по нижней части круговой диаграммы, при этом асинхронная машина будет работать в качестве генератора, посылающего электроэнергию в сеть.