2.3.2. Характеристики возбуждения

Характеристики возбуждения представляют собой зависимости напряжения на индукторном генераторе U_г от тока возбуждения I_в при постоянных величинах сопротивления нагрузки Z_н и коэффициента мощности нагрузки cos φ_н. Примерный вид этих характеристик показан на рис.42.10. Они построены для идеального индуктора генератора (рис.42.10, а) и реального, когда учитывается насыщение магнитной системы (рис.42.10, б).

Таким образом, при работе генератора на емкостную нагрузку ток в рабочей обмотке оказывает намагничивающее действие на магнитную систему.

При приближении к резонансному значению емкости крутизна характеристик все более увеличивается и при становится бесконечно большой. При переходе через резонансное значение имеет место опрокидывание фазы тока возбуждения относительно напряжения генератора. Дальнейшее увеличение емкости приводит к уменьшениюU_г. Характеристика возбуждения при разомкнутой нагрузке, то есть при Z_н = ∞ называется характеристикой холостого хода.

а б

Рис.42.10. Характеристики возбуждения генератора:

а – идеального генератора; б – реального

Реальные характеристики возбуждения (рис.42.11, б) имеют максимум. Как при холостом ходе, так и при нагрузке напряжение U_г сначала растет пропорционально току возбуждения, затем скорость возрастания замедляется, напряжение достигает максимума, а далее начинает убывать. Это объясняется насыщением зубцов ротора и статора, вследствие чего при увеличении тока возбуждения пульсация магнитного потока в зазоре уменьшается.

а б

Рис.42.11. Векторные диаграммы магнитных потоков,

токов и ЭДС индукторного генератора:

а – для индуктивной нагрузки; б – для емкостной

2.3.3. Характеристика короткого замыкания

Характеристика короткого замыкания – это зависимость тока генератора от тока возбуждения при Z_н = 0. График этой зависимости показан на рис.42.12.

О

Рис.42.12. Характеристика

короткого замыкания

собенностью этой характеристики является наличие максимума из-за насыщения зубцовых зон. Так как внутреннее сопротивление обмотки статора генератора с повышением частоты увеличивается, то ток короткого замыкания при номинальном возбуждении может оказаться даже меньше номинального тока. Работа генератора в этом режиме аналогична работе его на индуктивную нагрузку, когда ток в рабочей обмотке статора оказывает размагничивающее воздействие на величину магнитного потока в зубцах статора. По этой причине снижается также ЭДС и ток в рабочей обмотке.

Следовательно, короткое замыкание для индукторного генератора менее опасно, чем для синхронных генераторов, работающих на частоте f = 50 Гц.

3. Описание лабораторной установки

3.1. Назначение

Лабораторная установка позволяет ознакомиться с принципами действия и конструкцией электромашинных преобразователей частоты индукторного типа и их рабочими характеристиками.

3.2. Технические данные

Наименование параметра	Норма
Номинальное напряжение силовой цепи, В	380
Допустимое отклонение значения входного напряжения силовой цепи, %	± 10
Частота, Гц	1600
Диапазон регулирования времени задержки появления сигнала «Работа» после подачи сигнала «Пуск», сек	1,0 – 2,0
Допустимая температура корпуса диодов, С, не более	120
Охлаждение	естественное

3.3. Состав лабораторной установки

Лабораторный стенд состоит из следующих частей:

• индукторного генератора;

• приводного асинхронного двигателя;

• лабораторного стенда, содержащего различные виды нагрузки, полууправляемый однофазный выпрямитель с системой фазоимульсного управления (СИФУ), переключатели, контрольно-измерительные приборы.

4. Устройство и работа лабораторной установки и ее составных частей

4.1. Устройство лабораторной установки

Установка содержит электромашинный преобразователь частоты UZ индукторного типа горизонтального исполнения с приводным трехфазным электродвигателем с КЗ обмоткой.

Она позволяет ознакомиться с принципами действия и конструкцией электромашинных преобразователей частоты индукторного типа и снять рабочие характеристики.

Подключение обмотки возбуждения ОВ (рис.42.13) к питающей сети с напряжением 220 В осуществляется переключателем SA1через однофазный полууправляемый выпрямитель, собранный на диодах VD1, VD2 и тиристорах VS1, VS2.

Характер и величину нагрузки изменяют переключателем SA2 и перекидными переключателями S1.1-S1.4. В цепи нагрузки и обмотки возбуждения предусмотрены измерительные приборы, соответственно PV, PA1 и PA2 (рис.42.14). Стенд позволяет обеспечить работу индукторного генератора на активную, индуктивную, активно-емкостную нагрузки.

Принципиальная электрическая схема подключения нагрузки к зажимам индукторного генератора ГИС-2 приведена на рис.42.14. Она содержит катушки индуктивностей L₁, L₂, L₃, резисторы R₁, R₂, R₃, R₄, конденсаторы С₁, С₂, С₃, С₄.