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: cosφ1=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·P1Ф, (2.2)
где P1Ф - 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·(IЯ+IB)·ηДВ, (2.4)
где U - напряжение постоянного тока, В;
IЯ - ток в цепи якоря, А;
IВ - ток в цепи возбуждения двигателя, А;
ηДВ - кпд двигателя при данной нагрузке.
Примечание: график зависимости ηДВ=f(IЯ) приведен на лабораторном стенде.
Коэффициент полезного действия асинхронного генератора равен:
η=P1/P2. (2.5)