Рассмотрим коротко некоторые вопросы, связанные с эксплуатацией индукторных машин. Индукторный генератор с приводным двигателем называется преобразовательной установкой или преобразовательным агрегатом, так как происходит преобразование механической энергии в электрическую. В качестве приводного двигателя применяют двигатели асинхронные, постоянного тока, двигатели внутреннего сгорания и др. Данные отдельных типов индукторных генераторов, их приводных двигателей, а также установок приведены в табл. 6-6.
Индукторные генераторы строят для получения тока большой частоты до 10 · 103—25- 10’ Гц, мощности генераторов — от нескольких ватт до тысячи киловатт. В таких генераторах получаются сравнительно большие индуктивные сопротивления. С целью стабилизации напряжения, увеличения коэффициента мощности и к. п. д. параллельно или последовательно с основной нагрузкой включают конденсаторы.
При высокой частоте тока габариты и стоимость конденсаторов невелики.
Индукторные генераторы повышенной частоты имеют защиту от чрезмерного увеличения тока и напряжений. Максимальная токовая защита обеспечивается реле мгновенного действия, в результате отключается нагрузка от генератора. При наличии в цепи нагрузки параллельно включенных конденсаторов имеется опасность короткого замыкания через них в случае пробоя, что вызовет перегрев обмотки и ее порчу. Однако ток короткого замыкания индукторных генераторов значительно меньше, чем в генераторах на 50 Гц, из-за большой величины индуктивного сопротивления якоря. В отдельных генераторах он равен 2Iп. В менее ответственных установках защита по току генератора осуществляется обычными предохранителями, рассчитанными на номинальный режим работы. Обмотка якоря должна быть защищена от перенапряжений, возникающих при резком изменении нагрузки. При отсутствии защиты может произойти пробой обмотки при переходных процессах. Некоторые генераторы с последовательно включенным конденсатором снабжаются реле, защищающим обмотку от повышения напряжения. Реле включается через трансформатор, первичная обмотка которого подключена на зажимы якоря. В качестве защиты от перенапряжений ставят разрядники, представляющие собой два медных диска со слюдяной прокладкой между ними. При наличии последовательно включенных конденсаторов разрядник включается параллельно конденсаторам и обмотке якоря. Его рассчитывают на напряжение 1,5—2-кратное от номинального.
Таблица 6-6
Продолжение табл. 6-6
Во избежание пробоя катушек обмотки возбуждения при внезапном разрыве цепи возбуждения параллельно ей включается разрядное сопротивление, равное 8—10-кратному сопротивлению самой обмотки возбуждения.
При снижении сопротивления изоляции ниже 1 МОм следует просушить обмотку. Температура при сушке не должна превышать 90 °C, чтобы не повредить изоляцию Снижение сопротивления изоляции происходит в результате оседания металлической и другой пыли па обмотках, поэтому в пыльных помещениях машину следует защитить от попадания пыли и подвод воздуха для вентиляции осуществить извне.
При сравнении одноименнополюсного (униполярного) и переменнополюсного индукторных генераторов следует отметить большую постоянную времени первой машины, имеющей массивную магнитную цепь. Это делает невозможным ее применение в тех схемах, где необходимо быстродействующее регулирование. В индукторных генераторах регулирование тока в цепи возбуждения применяют часто, например для снижения напряжения при внезапном отключении нагрузки или для снижения тока якоря, который трудно отключить. Что касается условий пуска и махового момента, то следует сравнивать конкретные машины. Однако при больших диаметрах одноименнополюсный генератор имеет большой маховой момент и, следовательно, условия пуска для приводного двигателя оказываются более тяжелыми, а пуск более продолжительным.
При включении на параллельную работу однофазных и трехфазных индукторных генераторов необходимо, чтобы их частоты и э. д. с. при холостом ходе были одинаковы и имели правильное чередование фаз. Проверка этих трех условий производится так же, как и в обычных синхронных генераторах. Индукторный генератор имеет повышенное индуктивное сопротивление, поэтому не опасно его непосредственное включение к шинам параллельно работающих генераторов. Кривые э. д. с. отдельных индукторных генераторов могут несколько отличаться по форме, что необходимо проверить с помощью осциллографа. При оценке возможности их параллельной работы следует принимать во внимание величину высших гармоник в кривой э. л. с. При включении нагрузки ее распределение между генераторами происходит согласно их внешним характеристикам и рабочим характеристикам приводных двигателей. Рабочие характеристики приводных двигателей должны быть одинаковы. При включении на параллельную работу Двух одинаковых генераторов в них следует установить одинаковый ток возбуждения. Увеличение или уменьшение тока возбуждения одного из генераторов приведет лишь к увеличению или уменьшению реактивного тока генератора. Активная составляющая тока при этом не изменится, она зависит от момента приводного двигателя. Чем больше момент, развиваемый приводным двигателем, тем больше активная мощность, отдаваемая генератором. Регулирование активной и реактивной мощности в индукторном генераторе повышенной частоты осуществляется так же, как и в обычных синхронных генераторах.
При параллельной работе индукторных генераторов появляется синхронизирующая мощность, в результате чего они устойчиво работают на совместную нагрузку. Величина синхронизирующего момента может быть оценена по обычной формуле явнополюсной синхронной машины:
Из приведенного уравнения следует, что величина синхронизирующего момента тем больше, чем меньше сопротивление xd=xal+xad. У генераторов повышенной частоты индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора хa, больше, чем у генераторов с частотой 50 Гц, a xad — примерно такое же. Поэтому синхронизирующий момент у индукторных генераторов меньше, чем в обычных. В качестве положительного фактора при этом следует считать последовательное включение емкости в цепь якоря индукторного генератора. В этом случае синхронизирующий момент возрастает.
