Изобретение относится к генераторам подвижных объектов, точнее - к электромашпнным источникам электроснабжения, вращаемым с переменно скоростью.
Известен асинхронный генератор с короткозамкнутым ротором и дополнительными обмотками, охватывающими сердечник статора, по которым протекает постоянный ток. В качестве источника постоянного тока в нем используется аккумуляторная батарея. С измеиением режима подмагничивания обмоток изменяется насыщение спинки сердечника статора, что и используется для стабилизации иаиряжения генератора.
Предложенный генератор более совершенен, так как обеспечивает упрощение системы стабилизации напряжения. Это достигается тем, что для изменения насыщения спинки сердечника статора используется дополнительная обмотка, включенная через трансформатор тока и выпрямитель в цепь обмотки возбуждения, а параллельно рабочей обмотке нрисоединен регулирующий контур, образованный конденсатором и дросселем насыщения с двумя дифференциально соединенными обмотками управлеПИЯ, одна из которых через трансформатор тока и выпрямитель включена в цепь рабочей обмотки, а другая через выирямитель включена параллельно ей, нричем обмотка возбулсдения присоединяется к - члающему генератору
стабильной частоты, выход которого защунтирован конденсатором.
Па фиг. 1 дана принциппальная схема однофазного асинхронного генератора; на фиг. 2 показаны кривые зависимости нанряжения на выходе генератора от скольжения при холостом ходе и постоянном напряжении возбуждения; на фиг. 3 - внещние характеристики генератора.
К задающему генератору / (на напрял ение Ui) подключены обмотка возбуждения 2 асинхронного генератора 3 и конденсатор 4. В цепь обмотки возбуждения 2 введен трансформатор тока 5, вторичная обмотка которого через выпрямитель 6 соединяется с дополнительной обмоткой 7. Ротор асннхронного генератора 3 имеет коротко замкнутую обмотку. В цепь рабочей обмотки 8 (иа папряжение Uz) включается нагрузка. Параллельно рабочей обмотке S присоединяется регулирующпй контур, образованный конденсатором 9 и обмоткой переменного тока 10 дросселя насыщения, имеющего две дифференциально соединенные обмотки управлеппя - размагничивающую // и намагничивающую 12. Размагничивающая обмотка управления // через выирямитель 13 получает питаипе от вторичпой обмотки трансформатора тока 14, включеипого в цепь рабочей обмоткп 8.
тание от выпрямителя 15. Его зажимы переменного тока находятся под напряжением Ln, действующим на выходе асинхронного генератора 3. Обмотка возбуждения 2 и рабочая обмотка 8 смещены в пространстве на угол
- эл. рад.
Если обмотку возбуждения 2 включить на напряжение t/i задающего генератора 1 стабильной частоты, а ротор привести во вращение, то на зажимах рабочей обмотки 8 возникнет переменное напряжение. Частота этого напряжения равна частоте задающего генератора 1, а амплитуда напряжения при условии {У const зависит от скорости ротора и нагрузки.
Рабочей областью асинхронного генератора является область отринательных скольжений, а его параметры зависят от отношения максимальной скорости вращения к минимальной. Чем больше диапазон изменення скорости вращения, тем большей должна быть величина критического скольжения машины.
В области отрицательиых скольжений обмотка возбуждения 2 является источником активной мощности.
Если активная мощность, поглощаемая в цепи дополнительной обмотки 7, равна активиой мощности генерируемой обмотки возбуждения 2, то по линии, соединяющей обмотку возбуждения 2 с задающим генератором 1, передается только реактивная мощность. Для ограничения последней на иапряжепие f/i обмотки возбуждеиня 2 включается конденсатор 4, являющийся дополннтельным источником реактивной намагничивающей мощности.
С помощью дополнительной обмотки 7 автоматически изменяется насыщение сиинки сердечника статора асинхронного генератора, благодаря чему ограничивается возрастание выходного напряжения с увеличеиием скорости вращения. Это иллюстрируется зависимостями выходного наиряжения от скольження при постоянном напряжении возбуждения и токе нагрузкн, равном нулю (см. фиг. 2). Кривая 16 показывает изменеиие выходного наиряжеиия ири наиряжепии возбуждения У1 const и включенной дополнительной обмотке, кривая 17 - то же, но без доиолнительной обмотки. Как видно, ордииаты кривой 16 меиьше ординат кривой 17, т. е. при наличии дополнительной обмотки 7 изменеиие выходиого напряжения с изменением скорости вращения существенно ограничивается.
Кроме дополннтельной обмотки для стабилизации напряжения используется регулирующий коитур, дроссель иасыщения которого имеет две обмотки управления, включеппые
встречно: размагничивающую 11 и намагничивающую 12. Ток размагничивающей обмотки 11 иропорционален току нагрузки, поэтому с ее увеличением насыщение дросселя уменьща5 ется и ток на выходе регулирующего устройства возрастает.
Таким образом, стабилизация напряжения осуществляется в зависимости от скорости вращения и нагрузки. Путем соответствующей настройки параметров схемы возмол но достижеиие равенства величины активиой мощности генерируемой обмоткой возбуждения и активной мощности потребляемой в цепи дополнительиой обмотки. В этом случае асинхронный
5 генератор работает в ре/киме электромашиниого усилителя мощности переменного тока.
Точность стабилизации напряжения составляет ±5%. Оиа может быть повышена, если размагничивающую обмотку управления пи0 тать от усилителя, соединепного с чувствительиым элементом, сигналы которого ироиорциональны отклонениям нанряжения на выходе
генератора от номинального.
Внешние характеристики генератора приведены на фиг. 3. По оси ординат отложены значения напряжений на выходе генератора, выраженные в относительных единицах (ое), но оси абсцисс - значения тока нагрузки в относительных единицах (ое). Пзменение напряже0 иия на выходе асинхрониого генератора без регулирующего устройства иллюстрируется кривой /5 и с регулирующим устройством - кривой 19. Характеристики соответствуют одному и тому же зиачению иапряжения возбуж5 депия генератора.
Предмет изобретения
Асинхронный генератор однофазного тока
0 стабильной частоты, вращаемый первичным двигателем с иеремеиной скоростью, содержащий дополнительную обмотку подмагничивапия, реактивное сопротивление па входе и регулирующий контур на выходе, отличающийся
5 тем, что, с целью упрощения устройства, указанная дополнительная обмотка включена в цепь обмотки возбул дения генератора через трансформатор тока и выирямитель, параллельно рабочей обмотке присоединен регулирующий контур, образованный конденсатором и дросселем насыщения с двумя дифференциально соединенными обмотками управления, одна из которых через трансформатор тока и выпрямитель включена в цепь рабочей обмог5 ки, а другая через выпрямитель - параллельно этой обмотке, причем обмотка возбуждения присоедипяется к задающему геиератору, выход которого зашуитирован конденсатором.
0,5
. т . -. -. т - , - 1 - ..г
18
I, (US)
