Асинхронный однофазный генератор

О П И С А Н И Е 314267ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ссюв Советских Социалистических РеслуоликКомитет по делам изобретений и открыти лри Совете Министров СССРриоритет УДК 621.313.332(088.8) Опубликовано 07.1 Х.1971. Бюллетень2Дата опубликования описания 15,Х 11.1971 Авторизобретения Н, Д, Торопц явитель СИНХРОННЫЙ ОДНОфАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР Ротор 3 генератора имеет ю обмотку. Обмотка возбочая обмотка 4 генератора но, поэтому напряжение на а при круговом вращающемо равно ного генератора, короткозамкнуту буждения 2 и р соединены согла выходе генератор ся поле числен: )/ ут + Рр 1Изобретение относится к электромашинным источникам однофазного переменного тока автономных систем электроснабжения,Известны однофазные асинхронные генераторы стабильной частоты, работающие на постоянную или переменную нагрузки при наличии регулируемых балластных сопротивлений. В том и другом случае активная мощность асинхронного генератора при условиях постоянства напряжения возбуждения и скорости вращения остается постоянной, независимой от нагрузки.Описываемое изобретение позволяет повысить активную мощность генератора при тех же условиях с увеличением нагрузки. Это достигается тем, что в нем выполнены две статорные обмотки (обмотка возбуждения и рабочая обмотка), расположенные со сдвигом в пространстве на угол 90 эл. град. и соединенные между собой, причем обмотка возбуждения находится под напряжением задающего генератора стабильной частоты, а в цепь рабочей обмотки на выходное напряжение асинхронного генератора включен конденсатор.На фиг. 1 изображена принципиальная схема асинхронного генератора стабильной частоты; на фиг. 2 - схема с включением нагрузки на входное напряжение.На напряжение У, задающего генератора 1 включена обмотка возбуждения 2 асинхронгде Ур, - напряжение рабочей обмотк В цепь рабочей обмотки 4 включаются конденсатор 5 и сопротивление нагрузки б, соединенные параллельно и находящиеся под 15 действием выходного напряжения У,.Сопротивление нагрузки б может бытьвключено на входное напряжение У (см, фиг. 2). Возможно также присоединение нагрузки на входное напряжение У и выходное 20 напряжение У. Однако основной схемойвключения генератора является схема, изображенная на фиг. 1.В качестве задающего генератора в автономной системе генерирования переменного 25 тока стабильной частоты используется синхронный возбудитель, имеющий постоянную скорость вращения, соответствующую желаемой частоте, Скорость вращения асинхронного генер атор а также поддерживается посто янной, соответствующей номинальному сколь.Изд.1389 Тираж 473 Подписно елам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/52 Заказ 3330/15ЦНИИПИ Комитета Типография, пр. Сапунова,3жению, Поэтому для асинхронного генератора характерна работа с постоянным (номинальным) скольжением, независимым от нагрузки. Наличие в схеме синхронного возбудителя исключает необходимость применения 5 балластных сопротивлений.Введем понятие коэффициента нагрузки Кн, определяемого отношением мощности нагрузки Р к мощности, развиваемой асинхронным генератором Р, тогда 10РКн -Раг При условии К ( 1 синхронный возбудительвоспринимает избыточную мощность асинхронного генератора, и за вычетом потерь передает ее на вал приводного двигателя, т. е,работает в режиме синхронного двигателя.Если К=1, то синхронный возбудитель находится в режиме синхронного компенсатора. 20При К) 1 недостающая активная мощностьасинхронного генератора компенсируетсясинхронным возбудителем, переходящим в генераторный режим работы. Таким образом,трудности реализации активной мощности 25при переменной нагрузке, в случае использования в качестве задающего генератора синхронного возбудителя, отсутствуют.Характерным свойством асинхронного генератора, дающим положительный технический 30эффект, является возрастание его активноймощности с увеличением нагрузки при постоянных значениях скольжения и напряжениявозбуждения. Физически объясняется это тем,что эллиптическое вращающееся магнитное 35поле, образованное в воздушном зазоре машины токами статорных обмоток, по мереувеличения нагрузки от нуля все более приближается к круговому. Развиваемая асинхронным генератором активная мощность 40увеличивается и при круговом поле достигаетсвоего наибольшего значения,Напряжения статорных обмоток при круговом поле оказываются сдвинутыми на угол 2эл. град. и напряжение на выходе генератора определяется по соотношению (1). Таким образом, увеличение активной мощности асинхронного генератора с увеличением нагрузки основывается на принципе улучшения формы вращающегося магнитного поля, т. е, на переходе от эллиптического поля к круговому.Второй характерной особенностью асинхронного генератора является изменение величины и направления активной мощности рабочей обмотки с изменением нагрузки.Без нагрузки угол между током и напряжением рабочей обмотки грр, ) 90, и она находится в режиме потребления активной мощности,С включением нагрузки угол срр, уменьшается, проходит через значение грр, -- 90, при котором активная мощность рабочей обмотки Рр, -- О. Затем угол грр, принимает значение грр, (90, и рабочая обмотка становится источником активной мощности.Изменение выходного напряжения О, в пределах нормальных нагрузок асинхронного генератора является незначительным. Напряжение У 2 при изменении величины и характера нагрузки легко может быть стабилизировано, например, с помощью известного устройства с фазочувствительным органом. Предмет изобретенияАсинхронный однофазный генератор с емкостным усилением, возбуждаемый от задающего генератора стабильной частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей и улучшения динамических характеристик, на статоре расположены две соединенные последовательно и сдвинутые в пространстве на 90 эл. град, обмотки, связанные между собой автотрансформаторной связью, одна из которых подключена к задающему генератору, причем обе обмотки шунтированы общим конденсатором.