Асинхронный генератор с независимым возбуждением

Если ротор асинхронной машины, включенной в сеть переменного тока с помощью приводного двигателя постоянного тока, привести во вращение по направлению вращения поля статора с частотой вращения ротора выше синхронной (n₂> n₁), то машина окажется в зоне отрицательных скольжений (s < 0) и будет отдавать активную мощность в сеть. В то же время асинхронный генератор потребляет из сети реактивную мощность, необходимую для его возбуждения (для создания вращающегося магнитного поля). Активная мощность, отдаваемая асинхронным генератором в сеть, может регулироваться плавным изменением скольжения по величине за счет изменения мощности приводного двигателя.

Рабочие характеристики генератора представляют собой зависимости: cosφ ₁=f(P₁); η =f(Р₁); I₁=f(Р₁); Р₂=f(Р₁); S= f(Р₁) при постоянных значениях частоты и амплитуды питающего напряжения. Расчетные величины определяются по приведенным ниже уравнениям.

Скольжение определяется по формуле:

s=(n₁-n₂)/n₁, (2.1)

где n₁=60f₁/p - частота вращения магнитного поля статора, мин^-1;

n₂ - частота вращения ротора, мин^-1.

Мощность, отдаваемая генератором в сеть, равна:

P₁=3·P_1Ф, (2.2)

где P_1Ф - мощность, измеренная однофазным ваттметром PW1, Вт.

Коэффициент мощности генератора определяется по формуле:

, (2.3)

где U₁ - напряжение генератора, В;

I₁ - ток генератора, А.

Мощность приводного двигателя постоянного тока равна:

P₂=U·(I_Я+I_B)·η _ДВ, (2.4)

где U - напряжение постоянного тока, В;

I_Я - ток в цепи якоря, А;

I_В - ток в цепи возбуждения двигателя, А;

η _ДВ - кпд двигателя при данной нагрузке.

Примечание: график зависимости η _ДВ=f(I_Я) приведен на лабораторном стенде.

Коэффициент полезного действия асинхронного генератора равен:

η =P₁/P₂. (2.5)