Практическое занятие № 21. Исследование индукционного регулятора

Практическое занятие № 21. Исследование индукционного регулятора

Цель работы: изучить конструкцию и принцип действия индукционного регулятора

Индукционный регулятор представляет собой асинхронную машину с заторможенным ротором, регулирующую напряжение в широких пределах.

В роторе регулятора помещается фазная обмотка. Напряжение регулируется поворотом ротора. При этом изменяется сдвиг фаз между ЭДС, которые создаются вращающимся магнитным полем в фазах обмоток статора и ротора.

Для поворота и торможения ротора служит червячная передача с самоторможением (в такой передаче тангенс угла наклона винтовой линии червяка меньше коэффициента, трения).

На базе асинхронной машины с фазным ротором может быть построен индукционный регулятор, используемый для регулирования напряжения. Ротор машины должен быть снабжен механическим поворотным устройством.

Схема индукционного регулятора представлена на рис. 1. Ротор, а также выводы начала обмотки статора подключены к сети, а к выводам конца обмотки статора присоединяется нагрузка.

Рис. 1. Схема индукционного регулятора напряжения

Токи ротора создают вращающееся магнитное поле, которое индуцирует в обмотках статора дополнительные ЭДС E2, значение и фаза которых зависит от угла поворота ротора α. В итоге согласно векторной диаграмме на рис. 2 при равенстве числа витков в обмотках напряжение на выходе U2 можно регулировать от нуля (при α = 180°) до двойного напряжения сети (при α = 0).

Рис. 2. Векторная диаграмма индукционного регулятора

Недостаток рассмотренного простейшего регулятора — изменение фазы выходного напряжения. Поэтому иногда используют сдвоенный индукционный регулятор, состоящий как бы из двух машин, обмотки статоров которых включены последовательно.

Соответствующим включением обмоток ротора (рис. 3) обеспечивается вращение их магнитных полей в противоположные стороны. Поэтому в обмотках статоров наводятся ЭДС Е2 со сдвигом в противоположные стороны от нулевого положения. После суммирования ЭДС получаем результирующую, совпадающую по фазе с питающим напряжением.

Рис. 3. Схема и векторная диаграмма сдвоенного регулятора

Индукционные регуляторы очень удобны для применения в лабораторных условиях. Однако они широко используются и в энергосистемах, где снабжаются устройствами автоматического регулирования напряжения.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Где применяются индукционные регуляторы?

2. Как могут быть включены обмотки регулятора и к чему это приводит?

3. Для чего необходима в конструкции индукционного регулятора червячная передача с самоторможением?

4. Чем отличается схема включения обмоток регулятора для изменения фазы, от схемы для изменения напряжения?

5. Чем определяется номинальная мощность на выходе индукционного регулятора?