электрические приборы и машины
 
 
   
 
   
 
 
     
 

Нагрузка на генератор

Работа генератора в режиме незатухающих колебаний при изменении нагрузки и выходной частоты

В случае изменения в процессе работы генератора сопротивления нагрузки Rн добротность Q контура Lк, Ск, Rн изменяется прямо пропорционально сопротивлению, поэтому при анализе влияния величины Rн на режим работы генератора весьма удобно пользоваться зависимостями, приведенными на рис. 2-8 — 2-14, где по оси абсцисс отложена величина Q.

Из них видно, что длительность импульса тока через тиристор tи практически не зависит от сопротивления Rн, в то время как значения Iam, Uam, а также Iа0 возрастают с ростом Rн. Причем напряжение Uam изменяется по закону, близкому к линейному, а токи Iаm, Ia0 — по квадратичному закону.

Поскольку КПД генератора при анализе принят равным 100 %, мощность в нагрузке Р~≈Р0 также увеличивается по закону, близкому к квадратичному. Произведение величин kв и tвmin/tв, характеризующее схемное время выключения с учетом переходного процесса в генераторе, уменьшается по мерс уменьшения величины Rн.

Скорость уменьшения возрастает при малых значениях Rн. Таким образом, при больших сопротивлениях нагрузки устойчивая работа генератора ограничивается возрастанием максимальных тока и напряжения тиристора, а при малых — уменьшением минимального времени выключения tв min.

Если нагрузка генератора имеет реактивный характер, то следует рассматривать три случая ее изменения. В двух первых изменяется либо активная, либо реактивная составляющая нагрузки, а в третьем — обе они одновременно.

Изменение активной составляющей ведет к изменению добротности Q, и влияние ее на работу генератора может быть учтено с помощью приведенного выше анализа.

В случае изменения одной из реактивных составляющих нагрузки одновременно меняются добротность Q и расстройка β=ωк/ω. Изменение индуктивности Lк дополнительно приводит к изменению параметра γ = Lp/Lк.

При изменении емкости, например росте ее, добротность Q увеличивается, а параметр β уменьшается. При этом удлиняется импульс тока через тиристор, величины Uam, Iam, Iа0, Р0≈Р~ возрастают.

Увеличение параметров Uam, Iam, Ia0 происходит быстрее, чем в случае изменения активной составляющей нагрузки.

Как показывают вычисления, произведение kвtв min/tв увеличивается с ростом емкости Сн, что способствует более устойчивой работе генератора.

Изменение индуктивности Lн приводит к изменению добротности Q, расстройки β и величины γ, причем две первые изменяются обратно пропорционально корню из величины Lк, в которую входит Lн, а третья изменяется обратно пропорционально Lк.

Как и при увеличении емкости, напряжение Uаm, токи Iam, Ia0 и мощность Р0≈P~ возрастают с увеличением Lн, однако медленнее, чем в случае изменения емкости или активного сопротивления.

Длительность импульса тока через тиристор несколько увеличивается для малых значений β, а для больших остается практически постоянной. Произведение kвtв min/tв увеличивается при возрастании Lн.

В результате устойчивая работа генератора, как и в случае изменения активного сопротивления, ограничивается при увеличении Сн или Lн возрастанием максимальных тока и напряжения тиристора, а при их уменьшении — уменьшением минимального времени выключения tв min.

Влияние одновременного изменения активной и реактивной составляющих нагрузки на режим работы генератора может быть определено, как и в рассмотренных выше случаях, через изменение параметров Q, β, γ.

Выходную частоту генератора можно изменять путем изменения частоты следования управляющих импульсов тиристора. Если при этом параметры Q, β, γ остаются постоянными, то режим работы генератора сохраняется. В противном случае режим работы меняется в соответствии с расстройкой β, обратно пропорциональной частоте.

Из рис. 2-12 видно, что длительность импульса тока через тиристор tи практически не зависит от генерируемой частоты.

Действительно, например, с ростом ω параметр β уменьшается и безразмерная величина tи/Т возрастает, однако период Т при этом уменьшается и величина tи остается практически постоянной. Напряжение Uam, токи Iam, Ia0 изменяются практически прямо пропорционально β, т. е. обратно пропорционально частоте (см. рис. 2-8 — 2-10).

Аналогично изменяется и мощность Р0≈P~. Произведение kвtв min уменьшается с ростом β (см. рис. 2-13, 2-14).

Отсюда можно сделать вывод, что при работе генератора в случае изменения частоты без изменения параметров схемы на минимальной частоте рабочего диапазона необходимо соблюдать условие tв min≥tв. Тогда при изменении частоты устойчивость генератора не нарушается, так как время tв min возрастает.

 
 
     
 
Copyright © 2012 Электродвигатели и трансформаторы
электрические приборы и машины
Rambler's Top100
Создание сайта Вебцентр