Коэффициент полезного действия агрегата равен произведению к. п. д. двигателя на к. и. д. генератора

'Пагр ⁼⁼ 'ПдвЛ ген- (222)

Поэтому к. и. д. двигатель-генератора относительно низкий.

К недостаткам двигатель-генераторов следует отнести также их высокую стоимость и завышенные габариты, так как в агрегате нужно устанавливать две электрические машины.

К достоинствам двигатель-генераторов относятся надежность в работе, простота обслуживания и возможность широкого и плавного регулирования напряжения преобразуемого тока.

В ремонтных мастерских двигатель-генераторы применяют в качестве зарядных агрегатов для зарядки аккумуляторов.

Наша электропромышленность выпускает большое количество двигатель-генераторов, которые применяют в промышленности.

Пример 1. Определить к. п. д. двигатель-генератора, если к. и. д. двигателя т]_дв = 0,8, а к. и. д. генератора Лген ^ 0,75.

Решение. К. и. д. агрегата

Рагр ⁼ РгенПдв ⁼⁼ 0,75-0,8 = 0,6.

§ 2. Одноякорный преобразователь

Одноякорным преобразователем называют электрическую машину, преобразующую в одном якоре переменный ток в постоянный или наоборот.

Одноякорный преобразователь по конструкции представляет собой машину постоянного тока, у которой на валу якоря установлены кольца со стороны, противоположной коллектору.

Кольца присоединены симметрично к обмотке якоря, например у трехфазных преобразователей в трех точках через 120° (рис. 276). На этом рисунке коллектор преобразователя не показан, а щетки условно изображены установленными на обмотке якоря и для упрощения схемы обмотка якоря показана кольцевой. Обмотка переменного тока соединена треугольником.

392

Если к щеткам А и В и обмотке возбуждения полюсов подвести постоянный ток, то преобразователь будет работать как двигатель постоянного тока, а на кольцах преобразователя будет переменный ток. Здесь электрическая энергия постоянного тока преобразуется в механи

ческую, а механическая энергия

гию переменного тока.

Если к кольцам подве- сти трехфазный пере- менный ток, а к обмотке возбуждения постоян- ный ток, то преобразо- ватель будет работать как синхронный двига- тель, а на щетках А и В получится постоян- ный ток.

Количество контакт- ных колец преобразо- вателя зависит от числа тока: для однофазного — шестифазного — шесть и

в электрическую энер-

Рис 276 Схема трехфазного одноякорного преобразователя

фаз преобразуемого переменного два кольца, трехфазного — три, т. д.

Соотношение напряжений переменного и постоянного тока определяют по формуле

. я

U,

Ф'

1/2

■U

л

(223)

где Vф — фазное напряжение переменного тока (в);

т — число фаз преобразователя, для однофазного преобразователя т=2, трехфазного 7?г=3 и т. д.; U_u —напряжение постоянного тока (в).

Пример 2. Определить соотношение напряжений для трехфазного преобразователя, т = 3.

Решение. Определим соотношение напряжений: .я .180 ]/Х

sin — sm -hr-

^u«~=yt Оп=-£-и_п=±и„=о,ти..

Соотношение токов в одноякорном преобразователе определяют из формулы

/_Ф^ = /п-Ц_г, (224)

т sin — т

393

т	2	3	6	12	СО
*пр	1,38	0,567	0,267	0,207	0,19

Как видно из формулы (225), при увеличении числа фаз потери в меди обмоток якоря преобразователя значительно уменьшаются.

Одноякорный преобразователь можно пускать в ход со стороны постоянного тока. Преобразователь пускают в ход как двигатель постоянного тока от какого-либо источника постоянного тока, синхронизируют с сетью и включают в сеть со стороны переменного тока как синхронный двигатель.

Чаще всего применяют асинхронный пуск преобразователя со стороны переменного тока, как и синхронного

394

двигателя. Для этого в полюсные наконечники укладывают пусковую обмотку, которая неподвижна в пространстве, как и магнитное поле якоря, а сам якорь вращается относительно своего магнитного поля.

13 одноякорном преобразователе напряжения постоянного и переменного тока жестко связаны между собой и соотношение между ними определяется формулой (223), поэтому регулировать напряжение преобразуемого тока можно только изменением напряжения на входе преобразователя. Для этой цели применяют автотрансформаторы, индукционные регуляторы или реактивные катушки, включенные перед кольцами преобразователя.

Рассмотрим способ регулирования напряжения на выходе одноякорного преобразователя реактивными катушками. Реактивные катушки включены перед кольцами преобразователя (рис. 277, а). Регулировочным реостатом 7?_рег, включенным в цепь обмотки возбуждения преобразователя, изменяют ток возбуждения преобразователя.

Если преобразователь недовозбужден, то в нем, как в синхронном двигателе, ток I отстает от напряжения сети U_c (рис. 277, б). Ток /, проходя по реактивным катушкам, создает в них магнитный поток Ф, который индуктирует в них э. д. с. Е_к, отстающую от вектора магнитного потока Ф на 90°. В этом случае напряжение на кольцах преобразователя U_K равно геометрической сумме напряжения сети Uс и э. д. с. катушки Е_к

й_к = иъ + Е_к. (226)

Как видно из векторной диаграммы (рис 277, б), при недовозбуждении преобразователя напряжение на кольцах преобразователя уменьшается.

При перевозбуждении преобразователя вектбр тока / опережает вектор напряжения сети (рис. 277, в). В этом случае напряжение на кольцах преобразователя повышается, а вследствие этого повышается и напряжение преобразуемого постоянного тока.

К недостаткам одноякорного преобразователя следует отнести трудность регулирования напряжения и пуска его в ход.

Достоинства одноякорных преобразователей следующие: высокий к. п. д., малые габариты, дешевизна и возможность улучшать коэффициент мощности сети, заставляя работать преобразователи с перевозбуждением.

395