Автономний асинхронний генератор

Автономний асинхронний генератор, виконаний на базі трифазної асинхронної машини з коро 3 сердечника статора постійним струмом, зміною ємності батареї конденсаторів та ін.) ускладнюють установку, збільшують вартість, знижують надійність. Винаходом ставиться завдання підвищення якості електроенергії, що виробляє асинхронний генератор, шляхом підвищення форсувальної здатності його системи збудження для стабілізації напруги і частоти (або звуження діапазону їх відхилень в заданих межах) при динамічній зміні величини і характеру навантаження, підвищення надійності генератора шляхом удосконалення його конструкції. Поставлене винаходом завдання досягається подвійним ємнісним підмагнічуванням, а саме: вихідна обмотка статора, що складається з двох напівобмоток (основної і додаткової), з'єднаних між собою за схемою поворотного автотрансформатора на електричну ємність, причому додаткова обмотка зміщена відносно основної за напрямом обертання магнітного поля на заданий кут 30°, а вторинна обмотка, крім того, зашунтована додатковою ємністю. На Фіг.1-4 представлені: на Фіг.1 принципова електрична схема трифазного автономного компенсованого асинхронного генератора з подвійним внутрішнім підмагнічуванням ( C , Ck ) при роботі на статичне навантаження ZH; на Фіг.2 принципова електрична схема фази компенсованого автономного асинхронного генератора з подвійним внутрішнім підмагнічуванням ( C , Ck ) при роботі на статичне навантаження ZH; на Фіг.3 векторна діаграма фази: а - компенсованого автономного асинхронного генератора з зовнішнім ємнісним C збудженням і внутрішнім C ємнісним підмагнічуванням за схемою AT, б фрагмент векторної діаграми генератора з подвійним внутрішнім (ємності C , Ck ) підмагнічуванням; на Фіг.4 зовнішні характеристики автономного асинхронного генератора: а - з зовнішнім ємнісним збудженням C; б - компенсованого асинхронного генератора з зовнішнім ємнісним збудженням C і внутрішнім ємнісним C підмагнічуванням; в - з подвійним C і Ck внутрішнім ємнісним підмагнічуванням. Принцип створення EPC на виході як відомого асинхронного генератора, так і пропонованого, заснований на використанні явища самозбудження від ємнісного струму при наявності залишкового магнетизму у сталі ротора. При обертанні ротора від приводного двигуна залишковий потік ротора індукує EPC у вихідних обмотках статора, які включені на електричні ємності. Ємнісний струм обмоток статора підмагнічує систему, збільшує обертовий магнітний потік, відповідно зростають EPC і струм, генератор збуджується як звичайна асинхронна машина (Вольдек А.И. Електричні машини. - Л.: Енергія, 1978. - 832с.). На виході генератора створюється напруга, що відповідає перетину вольтамперних характеристик машини й 89884 4 еквівалентної ємності C0 . При холостому ході 1 генератора частота коливального 0 L 0 C0 контуру ланцюга машини дорівнює швидкості обертання приводного двигуна 0 , L 0 - еквівалентна індуктивність генератора при холостому ході. При навантаженні індуктивно-активного характеру на виході генератора з'являється струм  Iн Іна jIнр. У випадку, якщо активна складова навантаження зі струмом Іна урівноважується моментом і потужністю приводного двигуна, то збільшення реактивного навантаження зі струмом Інр при постійній ємності розмагнічує систему, що приводить до зниження струму ємнісного збу  дження, потоку Ф, EPC E1 , напруги U1 на виході генератора і його частоти. Швидкість обертання магнітного поля генератора зменшується 1 0 холостого ходу. При постійній швидкості дного буде 1 від’ємним і збільшуватиметься за величиною. Так працює відомий автономний асинхронний генератор з однією обмоткою статора і постійною ємністю на виході. У компенсованому асинхронному генераторі обидві обмотки статора перетинаються одним обертовим магнітним потоком , але у зв'язку з просторовим зсувом їх одна відносно одної, в обмотках індукуються однакові за величиною (при однаковій кількості витків обмоток) EPC, зміщені між собою по фазі на кут . В основній обмотці статора і в обмотці ротора, приведеного до статора, ці EPC можна представити як  E1 двигуна  E2 ковзання приві 1 jX m 1 2 I I  e j I S jx m0 , I де  , , - відповідно струми основної, додаткової I1 I I2 обмоток статора та обмотки ротора,  e j I струм додаткової обмотки, приведений до осі основної, 0 - струм намагнічування. Додаткова обI мотка статора зміщена щодо основної на кут за  напрямком обертання поля, тому її EPC E відс тає від на кут (