Источники реактивной мощности для возбуждения асинхронного генератора с короткозамкнутым ротором

Урнеев М.С., Константинов Г. Г.

В настоящее время проявляется повышенный интерес к асинхронным генераторам в качестве автономных возобновляемых источников.

Известно, что асинхронный двигатель не может работать в режиме автономного генератора без источника реактивной мощности. В качестве источника реактивной мощности могут быть использованы синхронные компенсаторы, батареи конденсаторов.

Для асинхронных генераторов небольшой мощности по техническим и экономическим соображениям целесообразно применять батареи конденсаторов.

Если ротор асинхронного двигателя, привести во вращение, каким-либо первичным двигателем, то согласно принципу обратимости электрических машин, под воздействием остаточного магнитного поля, на зажимах статорной обмотки, образуется некоторая Е.Д.С. При подключении к статорной обмотке конденсаторов С, в обмотках статора, потечет опережающий емкостной ток, являющийся в данном случае намагничивающим (см. рис.1).

Рис. 1. Схема включения асинхронного генератора (асинхронного двигателя в качестве генератора) Под его действием по принципу самовозбуждения будет расти генерируемое напряжение, величина которого зависит от характеристики электродвигателя и емкости конденсаторов. Таким образом, асинхронный двигатель можно легко превратить в асинхронный генератор, подобрав емкости так, чтобы напряжение асинхронного генератора и его мощность, соответствовали тем же параметрам его работы, в качестве электродвигателя. Взаимосвязь реактивной мощности Q и емкости С определяется выражением.

Q=0,314U2*C*10−6,.

где С — емкость конденсаторов, мкФ.

Основное преимущество асинхронного генератора заключается в том, что в качестве его может быть использован обычный асинхронный электродвигатель без каких-либо переделок. Кроме того, в случае параллельной работы с сетью нет необходимости в синхронизации и в применении конденсаторов. Генераторы асинхронного типа имеют малую чувствительность к короткому замыканию и высокую степень защиты от внешних воздействий. Цена генераторов такого типа ниже по сравнению с синхронными и генераторами постоянного тока, что является еще одним их плюсом.

В данной статье предполагается провести анализ литературных источников по разработанным в настоящее время конденсаторам, с целью использования их в качестве источника реактивной мощности в асинхронных генераторах.

При этом, главной задачей является, подбор конденсаторов с такими характеристиками, чтобы при мощности асинхронного генератора от 1 до 25кВт, номинальное напряжение источника реактивной мощности было не менее Uн = (250 — 400) В.

Курс на микроминиатюризацию, снижение массы и габаритов, повышение стойкости к внешним факторам, рост надёжности предъявляет повышенные требования к конденсаторам. В последние годы разработаны новые конденсаторы с улучшенными электрическими и эксплуатационными характеристиками. реактивный конденсатор генератор асинхронный В настоящее время наиболее известными компаниями по производству конденсаторов являются Panasonic, Kemet, Murata, Epcos, Vishay и ряд других. Как видно из таблицы 1, самый широкий диапазон продукции — у компании Panasonic, затем идут Epcos и Vishay. Но это не говорит о высоких технических характеристиках конденсаторов данных производителей.

Таблица 1 Конденсаторы основных мировых производителей

В России известными производителями конденсаторов являются:

• — ООО «МИРКОН» — один из официальных дилеров ООО «Северо-Задонский конденсаторный завод»,
• — ООО «НЮКОН» ,
• — ЗАО «ЭЛЕКТРОИНТЕР» ,
• — ОАО «ПОЛИКОНД», которые специализируются на выпуске пленочных конденсаторов, пусковых конденсаторов для асинхронных двигателей, для люминесцентных и газоразрядных ламп, а также косинусных конденсаторов для повышения коэффициента мощности в силовых установках, установках компенсации реактивной мощности УКМ58(АУКРМ).

Конденсаторы подразделяются:

• — по номинальному напряжению (220, 380, 660 1 050, 3 150, 6 300 и 10 500 в);
• — по числу фаз (однофазные и трехфазные);
• -по роду установки (внутренние и наружные);
• — по роду пропитки (минеральным маслом или синтетическим жидким диэлектриком).

В таблице 2 приведены конденсаторы для асинхронных двигателей.

Таблица 2 Конденсаторы для асинхронных двигателей (серия К78−98).

Заключение

Проведенный анализ технических характеристик современных конденсаторов показал, что на основе этих конденсаторов могут быть изготовлены в настоящее время источники реактивной мощности асинхронных генераторов в пределах мощности от 1 до 25 кВт, не высокой стоимости и приемлемых габаритов.

Библиографический список

• 1) http://www.nucon.ru/
• 2) http://www.tdkond.ru/