Главная >  Асинхронные тахогенераторы переменного тока 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

выражение (3.22) преобразуется: . i

V £r=ftr 2=*r, (3.23)

где k=4:,44 koc.rfki, fei - коэффициент, зависящий от конструктивных параметров и напряжения возбуждения тахогенератора.

Анализируя выражение (3.23), можно сделать вывод, что выходная э. д. с. тахогенератора прямо пропорциональна скорости вращения ротора тахогенератора. При принятом допущений о независимости величины потока Фв от скорости функция E =f((i) является линейной.

В действительности величина магнитного потока Фв несколько уменьшается при увеличении скорости вращения ротора coj. Это объяс

няется тем, что под действием потока Ф во вращающихся витках ротора наводится дополнительная э. д. с. вращения р.д. Направление £вр.д совпадает с направлением э. д. с. Ёр. Так как величина Ф,

пропорциональна скорости вращения ротора cog, то величина Ер. пропорциональна квадрату а. Следовательно, созданный ею ток и

магнитный поток будут нелинейно уменьшать магнитный поток Ф при увеличении скорости. Выходная характеристика асинхронного тахогенератора при холостом ходе £=/(2) отклоняется от линейной зависимости, т. е. появляется амплитудная скоростная погрешность. (Количественный анализ этой погрешности дан при выводе общего уравнения выходной характеристики асинхронного тахогенератора.)

Если замкнуть обмотку статора Г на внешнее нагрузочное сопротивление 2дагр, то по ней потечет ток 1. Поток Фр будет создаваться геометрической суммой м. д. с. ротора и обмотки статора Г,

что скажется на величине э. д. с. Ер. Кроме того, само выходное напряжение Ur будет определяться геометрической разностью э. д. с. Ej, и падения напряжения на внутреннем сопротивлении обмотки Z.:

и,Ё,-1Л..- (3.24)

Указанные физические процессы обусловливают вид выходной характеристики тахогенератора при работе с нагрузкой.

Рассмотрим уравнение выходной характеристики асинхронного тахогенератора. Поскольку асинхронный тахогенератор по своей конструкции не отличается от приведенного ранее асинхронного исполнительного микродвигателя, то, учитьшая принцип обратимости

электрических машин, можно определить выходное напряжение U., пользуясь изложенной в § 2.6 методикой анализа двухфазного асинхронного микродвигателя.

Фазе Г асинхронного тахогенератора соответствуют схемы замещения фазы В исполнительного двигателя (см. рис. 2.30), если в



цепь статора включить сопротивление Z, а входные зажимы замкнуть накоротко. Схемы замещения фазы В тахогенератора совпадают со схемами замещения фазы В двигателя. Все параметры фазы Г тахогенератора приводятся к числу витков обмотки статора В.

Выходным напряжением тахогенератора служит напряжение на сопротивлении Z в фазе Г:

U,=i,Z p. . (3.25)

Ток /р может быть выражен через симметричные составляющие /г1 и /г2. В приведенной форме:

. /г=7/р=/р1+/р2, (3.26)

где коэффициент трансформации обмоток В я Г

Согласно методу симметричных составляющих прямую и обратную составляющие тока в обмотке возбуждения тахогенератора можно

выразить через Ipi и /rV-

/01= + гГ, /в2= - г2. (3.27)

Поскольку напряжения, приложенные к обмоткам В и Г тахогенератора, уравновешиваются падениями напряжения от симметричных составляющих токов на сопротивлениях соответствующих схем замещения, по второму закону Кирхгофа можно записать (с учетом того, что приложенное к обмотке Г напряжение равно нулю):

0 = /г 1 (Zri + 2нагр) +/г2 (2г2 + 2нагр);

(3.28)

~ BiBi + вг-вг

где Zri и Zp2 - приведенные сопротивления схем замещения фазы Г для прямой и обратной последовательностей (Z, = k%Z); Zaarp = = klpZ - приведенное сопротивление нагрузки.

Решаем систему уравнений (3.28) относительно /а к 12 с учетом (3.27). Полученные выражения симметричных составляющих подставляем в (3.26) и затем в (3.25). Этим самым определяем выраже-

ние для выходного напряжения тахогенератора через скорость вращения ротора, параметры схемы вамещения и нагрузки и напряжение возбуждения:

(Ji=-Г-. (3.29а)

где А и В - комплексные коэффициенты, зависящие от параметре схемы вамещения и нагрузки.



Если пренебречь индуктивным сопротивлением ротора, которое у асинхронных тахогенераторов, особенно с полым немагнитным ротором, значительно меньше активного, то

нагр

всвр

+ 2ZbcCbp+/?bp 1 +

вр j

гвсС R

нагр

- (3.30)

вм-Ь/?,

(обозначения по рис. 2.30).

Относительная скорость вращения ротора

0)2 = -=1-S, Ш,

где 0) - синхронная скорость (для тахогенератора эта скорость условная).

Выражение (3.29а) является уравнением выходной характеристики асинхронного тахогенератора. Наличие в знаменателе этого выражения квадрата относительной скорости {оау свидетельствует о нелинейности выходной характеристики и фазовой погрешности тахогенератора (скоростные погрешности).

Для идеального тахогенератора, не имеющего скоростной амплитудной и фазовой погрешностей, уравнение выходной характеристики получают из выражения (3.29а) с учетом (а))2-В=0:

(3.296)

Расчетная амплитудная погрешность тахогенератора определяется разностью модулей напряжений согласно (3.29а) и (3296):

(3.31)

фазовая погрешность - разностью аргументов этих же напряжений-Как Следует из (3.30) и (3.31), амплитудная погрешность уменьшается при увеличении активного сопротивления ротора, так как

снижается величина В и возрастает А . Поэтому роторы тахогенераторов обычно изготовляют из фосфористой бронзы, имеющей удельное сопротивление примерно в 2 раза больше, чем алюминий. Однако нужно иметь в виду, что с увеличением активного сопротивления ротора уменьшается коэффициент усиления по напряжению

тахогенератора [возрастаете-см. (3.29a)J,



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79