УМОВИ САМОЗБУДЖЕННЯ КОНДЕНСАТОРНИХ АСИНХРОННИХ ГЕНЕРАТОРІВ

Анотація

Для споживачів електроенергії невеликої потужності доцільніше використовувати асинхронні генератори (АГ) як джерела електроживлення, оскільки вони найбільш відповідають вимогам, що висуваються споживачами: висока якість вихідної напруги, мала маса, відносно низька ціна, висока надійність, простота конструкції та обслуговування. Асинхронний генератор з конденсаторним самозбудженням (АСГ) характеризується тим, що його обмотки не під’єднані до джерел живлення. Тому статичний режим роботи такого генератора описується системою однорідних алгебраїчних рівнянь в осях координат, орієнтованих за вектором потокозчеплення в повітряному зазорі асинхронної машини (АМ). Математичним виразом електромагнітних автоколивань у статорі АСГ є наявність нетривіальних розв’язків системи однорідних рівнянь моделі статики генератора, що можливе лише за умови рівності головного визначника системи рівнянь нулю. Розкриваючи цей визначник і прирівнюючи його до нуля з урахуванням залежності реактивних опорів схеми заміщення АСГ від частоти струму статора, отримуємо алгебраїчне рівняння відносно кругової частоти обертання поля генератора. Розв’язавши це рівняння, можна визначити залежність кругової частоти автоколивань струму і напруги АСГ від величини ємності конденсаторів збудження. Визначник, який є комплексним числом, прирівнюється до нуля, і з умови рівності нулю його дійсної та уявної частин знаходиться математичний вираз умови від’ємності ковзання АСГ під час віддачі ним активної потужності у навантаження. Також, використовуючи описаний підхід, визначається частота електромагнітних коливань у статорі АСГ відносно базової кругової частоти мережі. Із умови від’ємності ковзання визначається мінімальна ємність конденсаторів збудження на фазу, нижче якої автоколивальний режим не досягається, а корені характеристичного рівняння статорного кола є комплексно-спряженими, але зміщені в ліву півплощину комплексної площини коренів.