-1- -2- -3- -4- -5- -6- -7- -8- [9] -10- -11-

5.4.5. Принцип действия синхронного генератора. Параллельное включение генераторов.

Работа синхронных генераторов основана на принципе электромагнитной индукции. Если через неподвижные щетки, скользящие по двум вращающимся кольцам, к обмоткам ротора подвести постоянный ток, то магнитный поток им создаваемый будет при вращении ротора (осуществляемого от турбины) индуцировать в обмотках статора ЭДС. Так как обмотка статора пересекается магнитным потоком, который изменяет при вращении ротора свое направление, то индуцируемая ЭДС будет переменной.

Для включения на параллельную работу синхронных генераторов должны выполняться следующие условия:
1. Действующие значения ЭДС и частоты генераторов должны быть равны действующему напряжению сети и ее частоте.
2. Напряжения генераторов и сети должны совпадать по фазе.
3. Порядок следования фаз генераторов и сети должен быть один и тот же.

Процесс выполнения перечисленных условий при включении на параллельную работу называется синхронизацией.

Источники информации:
1. А.С.Касаткин § 11.11
2. А.Я.Шихин § 74 с.214-215, § 75 с.219, § 79
3. Л.В.Усс § 8.8
4. В.Е.Китаев § 74, 75, 76

5.5. Машины автоматических устройств

5.5.1. Тахогенераторы

Тахогенераторы служат для измерения частоты вращения по значению выходного напряжения, а также для получения электрических сигналов, пропорциональных частоте вращения вала в схемах автоматического регулирования (в качестве датчиков скорости).

Тахогенераторы постоянного тока.

Тахогенераторы постоянного тока (ТГПТ) представляют собой генераторы с независимым возбуждением или с возбуждением от постоянных магнитов (рис. 5.39).

Рис. 5.39

При вращении якоря в нем возникает ЭДС: E = C_eФn

При постоянном магнитном потоке Е = Кn, т.е. она пропорциональна скорости.

Конструктивная особенность тахогенератора постоянного тока: отношение 1 / d — значительное.

Рис. 5.40

Точность работы тахогенератора определяется его выходной характеристикой U=f(n) (рис.5.40).

Выходная характеристика выходит из начала координат и в режиме холостого хода, когда Е=U_Г, является прямолинейной (характеристика 1).

При работе под нагрузкой на характеристику будет влиять реакция якоря и она становится криволинейной (характеристика 2). Чтобы уменьшить криволинейность, надо ограничить ток якоря, что приведет к уменьшению влияния реакции якоря.

Также при работе под нагрузкой имеет место падение напряжения в щеточном контакте, что приводит к появлению зоны нечувствительности ЗН (характеристика З). Для уменьшения зоны нечувствительности сопротивление щеток должно быть меньше, а сопротивление нагрузки больше.

Достоинства: линейность характеристики; большая ее крутизна; малая потребляемая мощность; минимальная погрешность.

Недостатки: наличие зоны нечувствительности; пульсация выходного напряжения (из-за работы коллектора); искрение; высокочастотные помехи.

Асинхронный тахогенератор.

На статоре расположены две обмотки под углом 90°:возбуждения и генераторная.

На обмотку возбуждения подается переменное напряжение U_В определенной частотой f (рис.5.41).

Когда ротор неподвижен, то переменный поток возбуждения наводит в роторе ЭДС (как в трансформаторе). В роторе будет протекать ток, магнитный поток которого направлен встречно потоку возбуждения.

Рис. 5.41
Рис. 5.42

На генераторную обмотку эта ЭДС никакого влияния не оказывает, т.к. она расположена перпендикулярно магнитному потоку возбуждения. При вращении ротора в генераторной обмотке будет создаваться ЭДС: E_г = 4,44К_обfw_гФm_г

Недостатки: нелинейная выходная характеристика (рис.5.42); меньшая крутизна (0,01 В / об/мин); возможность появления на генераторной обмотке некоторого напряжения, когда ротор стоит.