Принцип дії асинхронного тахогенератора. Еквівалентна схема

Принципова схема асинхронного тахогенератора (рис. 15.5.) така ж, як схема виконавчого асинхронного двигуна (рис. 11.1.).

Рис. 15.5. Схема асинхронного тахогенератора

Відмінність полягає в тому, що в двигуні одна з обмоток називається обмоткою керування, а в тахогенераторі – генераторною. На її затискачах створюється вихідний сигнал U_г, який подається на зовнішній опір навантаження. При розгляді принципу дії уявимо ротор у вигляді короткозамкненої обмотки з кінечним числом провідників (рис. 15.6.)

При цьому для того, щоб фізична картина проходження струмів була зрозумілішою, уявимо ротор у вигляді двох розділених обмоток, по яких проходять різні складові струму ротора. В дійсності в роторі протікають вихрові струми, але ми для зручності аналізу реальну картину замінюємо еквівалентною.

Рис. 15.6. Еквівалентна схема асинхронного тахогенератора

При нерухомому роторі в його обмотці (внутрішні провідники на рис. 15.6) наводиться трансформаторна ЕРС Е_тр з діючим значенням:

, (15.21)

де

К_обр, _р – відповідно обмотковий коефіцієнт та число витків обмотки ротора;

_зб – потік, створюваний обмоткою збудження. Оскільки ротор короткозамкнений, через витки проходить струм І_тр.

Оскільки вектор магнітного потоку _зб перпендикулярний до осі генераторної обмотки Г, ЕРС, яка індукується в цій обмотці, Е_г при нерухомому роторі в ідеальному випадку дорівнює нулеві.

Якщо ротор тахогенератора буде обертатись зі швидкістю ₂, то процес наведення в ньому трансформаторної ЕРС не зміниться. Пульсуючий потік _зб в ідеальному випадку не залежить від швидкості ₂.

Оскільки провідники ротора (зовнішні провідники на рис. 15.6) обертаються в потоці _зб, в них наводиться ЕРС обертання

, (15.22)

де К – конструктивна стала тахогенератора.

ЕРС Е_обр є лінійною функцією швидкості обертання ротора й пульсує з частотою _зб, тобто – з мереженою частотою ƒ. Під дією цієї ЕРС в провідниках обмотки ротора проходить струм І_обр, який створює магнітний потік _г. Цей потік спрямований по осі генераторної обмотки Г й прямопропорційний І_обр та, відповідно, - ₂. При цьому _г пульсує з частотою ƒ. В генераторній обмотці _г наводить трансформаторну ЕРС:

, (15.23)

де К_обр, w_г – відповідно обмотковий коефіцієнт та число витків генераторної обмотки.

Таким чином, частота вихідної ЕРС Е_г дорівнює мереженій частоті ƒ, а величина пропорційна ₂:

, (15.24)

де

; (15.25)

; (15.26)

К₁ – коефіцієнт, який визначається конструктивними параметрами й напругою збудження тахогенератора.

Співвідношення (15.24.) дозволяє застосувати асинхронні тахогенератори в системах, які працюють з постійною частотою.

Якщо замкнути обмотку Г на зовнішній навантажувальний опір, то по ній пройде струм І_г. Тоді потік _г буде створюватись геометричною сумою МРС ротора й обмотки Г. Тому зміниться величина К_г у формулі (15.24).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: