Исследование САУ напряжения синхронного генератора переменного тока, страница 3

Синхронный генератор состоит из двух частей: ротора и статора.

Ротор - (от лат. root-вращаюсь) вращающая деталь

машины, обычно расположенная внутри статора,

например,  в электродвигателях турбин. Ротор,

работающий при больших механических и тепловых нагрузках изготовляется из цельной поковки специальных сталей (хромоникелевой или хромоникельмолибденовой), обладающих  высокими магнитными и механическими свойствами. В его активной части, по которой проходит основной магнитный поток, располагается обмотка возбуждения генератора (ОВГ), которая подключена через щетки и контактные кольца к независимому источнику постоянного напряжения. По обеим сторонам ротора на его валу устанавливаются вентиляторы (чаще всего выпускают пропеллерного типа).

  Роторы выполняют явнополюсными и неявнополюсными. Явнополюсный ротор собирают из отдельных частей- вала, крестовины, полюсов. На полюсы надеты катушки. Такую конструкцию применяют в тихоходных машинах с большим количеством полюсов. Катушки  обмотки  возбуждения неявнополюсных роторов укладывают в пазы, выфрезерованные в сплошной стальной поковке. Неявнополюсные роторы применяют в быстроходных машинах.

Статор - (от лат. stato- стою) неподвижная часть электрической машины, выполняющая функции магнитопривода и несущий конструкции. Статор состоит из сердечника (с уложенной в нем обмоткой) и корпуса по обмотке возбудителя (). Он создает магнитный поток возбуждения статора (), поток в свою очередь, пересекая обмотки статора,  наводит в них ЭДС (q).

     Как работает синхронный генератор?  Ротор генератора приводится во вращение моментом М п.дв первичного двигателя- паровой, газовой или гидравлической турбиной. Вместе с ротором с некоторой скоростью Ω2 вращается магнитное поле возбуждения машины, которое создается постоянным током в обмотке возбуждения ротора. Распределение магнитной индукции В0(х) в воздушном зазоре синхронных машин стараются сделать синусоидальным, выбирая форму полюсов ротора (в тихоходных машинах) или размеры катушек возбуждения (в быстроходных машинах). Поэтому магнитное поле возбуждения можно рассматривать как волну магнитной индукции, бегущую по зазору. Это поле индицирует ЭДС в проводниках обмотки статора. Направление ЭДС можно определить по правилу правой руки.

Ротор и его магнитное поле вращаются с той же скоростью, что и магнитное поле токов статора. При наложении полей ротора и статора в машине образуется результирующее магнитное поле. Магнитное поле токов статора, неподвижное относительно вращающегося ротора, действует на постоянные токи ротора и создает электромагнитные силы, приложенные к ротору.

В генераторе ротор вращается синхронно с магнитным полем статора. Поэтому  генератор получил название синхронный.

- трансформатор напряжения(от лат. transformo- преобразуют) устройство для преобразования  коэффициента трансформатора. В САУ – это измерительный элемент (ИзЭ).

- выпрямитель – преобразователь переменного электрического тока в постоянный. Обычно выпрямление тока осуществляется: диодом, тиристором, вентилем (Пр.Э).

- сравнивающий элемент на резисторе(R) – в котором, текущее значение регулируемой величины (Uг) сравнивается со входным  напряжением, уставкой (Uго ) (х) и получается отклонение, разница, по которому видно, на сколько нужно  изменить ту  самую входную величину (уставка – необходимый уровень напряжения).

Далее, отклонение регулируемой величины Uг идет на усилительный элемент (усилитель). Его условное обозначение на принципиальной схеме:

- усилительный элемент – устройство, в котором осуществляется увеличение энергетических параметров сигнал (воздействия) за счет использования энергии вспомогательного источника.

.усиливается до необходимой величины и подается на возбудитель.

Условное обозначение обмотки возбуждения катушки индуктивности. В САУ - это исполнительный элемент (Из.Э)

Возбудитель - устройство, питающее током обмотки возбуждения генераторы (ОВГ). В качестве возбудителя применяют генераторы переменного и постоянного тока и специальные трансформаторы.