Асинхронный генератор с самовозбуждением 1 страница

Асинхронный генератор с самовозбуждением (рис. 18.2) может работать автономно, т. е. без наличия сети переменного тока, из которой он получает реактивную мощность для создания магнит­ного поля. В этом случае возбуждение генератора осуществляется от конденсаторов, подключенных к выводам обмотки статора.

При наличии остаточного магнитного потока Ф_ост в машине и вращении ротора в обмотке статора индуктируется ЭДС. Под ее действием в обмотке будет протекать опережающий реактив­ный ток 1_С, который создаст магнитный поток Ф. При этом результирующий магнитный поток в машине увеличится. Возрастание магнитного потока приводит к увеличению ЭДС и тока 1_С и т. д. Условно протекание процесса самовозбуждения показано на ри­сунке 18.2, в ступенчатой штриховой линией. Увеличение ЭДС генератора происходит до значения, при котором напряжение на выводах генератора станет равным напряжению на конденсаторах (точка А), т.е.

При нагрузке генератора для поддержания неизменной частоты напряжения частоту вращения ротора п₂ необходимо увеличивать. Если же п₂ — соп81, то при увеличении нагрузки напряжение на выводах генератора будет снижаться из-за увеличения падения на­пряжения в обмотке статора и уменьшения намагничивающего тока /_с, так как часть тока конденсаторов идет на компенсацию реактивной составляющей тока нагрузки. При снижении напряжения уменьшается насыщение машины, а это приводит к увеличению индуктивности Ь_х и в соответствии с выражением (18.2) к уменьшению частоты. Последнее вызывает увеличение емкостного сопротивления конденсаторов и уменьше­ние емкостного намагничивающего тока. Установка практически становится неработоспособной. Таким образом, для обеспечения работы асинхронного генера­тора в автономном режиме требуется сложная система автомати­ческого регулирования и управления, обеспечивающая изменение частоты вращения первичного двигателя и регулирование реак­тивной мощности при изменениях нагрузки. Асинхронные генераторы в автономном режиме применяют для питания потребителей небольшой мощности при активной нагрузке последних. Мощность конденсаторных батарей составля­ет 70... 100 % номинальной мощности генератора  

28.Разновидности ламп накаливания, основные элементы конструкции лампы накаливания общего назначения, характеристики ламп накаливания. Лампа накаливания — источник света, преобразующий энергию проходящего по спирали лампы электрического тока в тепловую и световую. В обозначении ламп накаливания буквы означают: В — вакуумная; Г — газонаполненная; Б — биспиральная; БК — биспиральная криптоновая (имеет повышенную светоотдачу и меньшие размеры по сравнению с лампами В, Б и Г, но стоит дороже); ДБ — диффузная (с матовым отражательным слоем внутри колбы); МО — местного освещения. За буквами следуют две группы цифр. Они указывают диапазон напряжений и мощность лампы. Пример. «В 220...230-25» обозначает напряжение 220...230 В, мощность 25 Вт. В обозначении может также присутствовать дата выпуска лампы, например, IX2005. Основная серия, т.е. лампы общего назначения, выпускаются в диапазоне мощности 15-1500 Вт на напряжения 127 и 220 В. В маркировке ламп буква В обозначает вакуумные лампы, Г — газонаполненные лампы, К — лампы с криптоновым наполнением, Б — биспиральные лампы. Лампы мощностью до 150 Вт могут изготовляться в матированных, молочных опаловых колбах. Лампы до 200 Вт имеют резьбовой цоколь Е-27; лампы 500 Вт и более — цоколь Е-40. Лампы 300 Вт могут иметь любой из перечисленных выше цоколей. Рассмотрим основные элементы лампы накаливания: Колба – является одним из важных элементов лампы, так как защищает тело накала от вредного воздействия воздуха и окружающей среды. Так же от свойств стекла колбы зависят оптические характеристики лампы. Тело накала – является источником светового излучения. Чаще всего телом накала является вольфрамовая проволока. Вольфрам обладает большим сопротивлением и большой температурой плавления. Из-за этого его можно нагревать до высоких температур (порядка 2800 – 3000 К), что обеспечивает более высокую световую отдачу по сравнению с другими металлами. Ввод – предназначен для подвода тока от внешнего источника питания к телу накала. Ввод должен быть вакуум-плотным во всём диапазоне температур при работе источника света, иметь достаточную механическую прочность. Цоколь – предназначен для фиксации внешних выводов лампы, создания необходимого контакта с патроном светильника и фиксации самой лампы в светильнике. Для ламп накаливания общего назначения В 220-25 используют резьбовые цоколи типа Е27 -1. Срок службы лампы, а также световые характеристики зависят от условий эксплуатации. При изменении напряжения в сети происходит уменьшение срока службы лампы и изменение светового потока. Также большое влияние на срок службы оказывают различные механические воздействия, температура окружающей среды и влажность воздуха. Для достижения наиболее долгого срока службы необходимо следить за временем работы лампы, так как при продолжительной работе нить накала под действием высокой температуры нагрева постепенно испаряется, уменьшаясь в диаметре, вследствие чего лампа может перегореть. Чем выше температура нагрева нити, тем больше света излучает лампа и, тем самым, быстрее протекает процесс испарения вольфрама и сокращается срок службы. Л. н. изготовляются на напряжения от долей до сотен в, мощностью до десятков квт. Например, прожекторная лампа мощностью 10 квт имеет длину 475 мм и диаметр 275 мм. Увеличение напряжения на Л. н. против номинального на 1% повышает световой поток на 4%, но снижает срок службы на 15%. Кратковременное включение на напряжение, превышающее номинальное на 15%. выводит лампу из строя. Срок службы Л. н. колеблется от 5 ч (например, самолётные фарные лампы) до 1000 ч и более (например, транспортные лампы), поэтому лампы должны устанавливаться в местах, обеспечивающих лёгкость их замены. Световая отдача Л. н. зависит от конструкции, напряжения, мощности и продолжительности горения и составляет 10-35 лм/Вт. По световой отдаче Л. и. уступают газоразрядным источникам света(люминесцентная лампа), однако Л. н. проще в эксплуатации (не требуют пусковых устройств и сложной арматуры) и для них практически нет ограничений по напряжению и мощности. Ежегодное производство Л. н. в мире достигает 10 млрд. штук, количество разновидностей более 2 тыс.    

14.Работа асинхронной машины с заторможенным ротором в режиме фазорегулятора, индукционного регулятора, регулируемой реактивной катушки. Асинхронные машины – это электрические машины переменного тока, у которых в установившемся режиме работы магнитное поле, участвующее в процессе преобразования энергии, и проводники, пересекающиеся этим полем, имеют разные частоты вращения. Асинхронные машины преимущественно применяют в качестве электрических двигателей. В качестве генераторов электрической энергии асинхронные машины не получили распространение из-за сложности их возбуждения и регулирования напряжения. Генераторный режим асинхронных машин используют в основном для их торможения, когда они нормально работают двигателями, например в крановых механизмах. В ряде специальных установок асинхронную машину с фазным ротором используют при заторможенном роторе в качестве пово­ротного трансформатора для изменения фазы вторичного напряжения (фазорегулятор), поворотного автотрансформатора для из­менения вторичного напряжения (индукционный регулятор) и ре­гулируемого индуктивного сопротивления (регулируемая реактив­ная катушка). Для торможения и поворота ротора предназначена самотормозящаяся червячная передача. Фазорегулятор. Обмотку статора (рис.18.3, а) подключают к трехфазной сети переменного тока, и она служит первичной об­моткой поворотного трансформатора. К обмоткам фазного ротора через скользящие контакты (кольца-щетки) присоединена трех­фазная нагрузка. Оси обмоток одноименных фаз статора и ротора путем поворота заторможенного ротора могут смещаться в про­странстве одна относительно другой. Если ротор повернуть про­тив вращения поля, то магнитный поток сначала пересекает фаз­ную обмотку ротора, а затем одноименную фазную обмотку стато­ра. Вследствие этого ЭДС ротора Е₂ будет опережать ЭДС статора Е₁ на угол α (рис.18.3, б). Путем поворота ротора можно получить любой сдвиг по фазе выходного напряжения U₂ от входного на­пряжения U₁. Таким образом, .   Индукционный регулятор. Одна из обмоток, чаще обмотка рото­ра (рис.18.4,а), является первичной, и ее подключают к трехфаз­ной сети, а другую обмотку (вторичную, проходную) включают последовательно между сетью и нагрузкой. Токи в первичной обмотке регулятора создают вращающееся магнитное поле, которое индуктирует в фазах первичной обмотки ЭДС Е₁ практически уравновешивающее первичное напряжение (Е₁≈U₁), а в фазах вторичной обмотки – ЭДС Е₂. Вторичное фаз­ное напряжение индукционного регулятора для режима холостого хода можно найти по второму закону Кирхгофа, т. е. , а линейное напряжение . При повороте ротора на любой угол α изменяется взаимное по­ложение осей фазных обмоток статора и ротора и, следовательно, Е₂ будет сдвигаться по фазе относительно ЭДС Е₁ (или напряже­ния U_1ф). Поэтому вторичное напряжение U₂ будет изменяться от до , что служит пределами регулируемого напряжения (рис.18.4, б).  

В общем случае действующее значение вторичного фазного на­пряжения , где α - угол в электрических градусах между осями фазных обмоток статора и ро­тора.   Регулируемая реактивная катушка. Ее применяют для плавного регулирования в широких пределах тока в цепях переменного тока. Схема для получения регулируемого индуктивного сопро­тивления представляет собой параллельное или последовательное соединение обмоток статора и ротора. Чаще используют последо­вательную схему, обеспечивающую больший диапазон регулиро­вания тока. При изменении положения ротора изменяется взаим­ная индуктивность обмоток, обеспечивая пределы изменения индуктивности фазы реактивной катушки от (при α = 0) до (при α = π). Здесь L₁ и L₂ - полные индуктивности фаз обмоток статора и ротора; L₁₂ - вза­имная индуктивность фазных обмоток статора и ротора.  

Дата добавления: 2015-09-03