1. Индукционный регулятор представляет собой по существу асинхронную машину с заторможенным ротором. Схема индукционного регулятора дана на рис. 2.1. Из соображений практического удобства первичной стороной служит ротор, который мы имеем возможность поворачивать (например, с помощью червячной передачи), а второй - статор, являющийся неподвижным.

2. Принцип действия состоит в следующем: трехфазный ток, подведенный к ротору от внешний сети через контактные кольца, создает магнитный поток Ф , вращающийся с частотой вращения n=f/p в определенном направлении, например, по часовой стрелке.

Если оси обмоток ротора и статора совпадают по направлению, то поток Ф одновременно набегает на обмотки обеих частей машины и индуктирует в них ЭДС Е₁ и Е₂ , совпадавшие по фазе и одинаково направленные относительно обмоток. Так как все три фазы одинаковые, то достаточно рассмотреть процессы относительно одной фазы. Исходя из схемы рис. 2.2. в указанных выше условиях ЭДС Е₂ действует согласно с напряжением. Поэтому напряжение U₂ на вы-ходе регулятора представляет собой геометрическую сумму U₁ и U₂=U_max=OA₂=U₁+Е₂ (рис. 2.3). Это положение можно считать исходным и от него вести отсчет углов.

Рис.2.1. Схема исследования трехфазного индукционного регулятора

Повернув ротор на угол α= ±180, получим:

U₂=U_min=OA₂=U₁-E₂

Это положение регулятора можно считать вторым основным положением.

Рис.2.2. Векторная диаграмма ЭДС и напряжений трехфазного

индукционного регулятора

Рис.2.3.

В общем случае можно повернуть ротор на любой угол. Будем считать углы положительными при повороте ротора по вращению потока и отрицательными - при вращении его против вращения потока. Повернем ротор на угол 0>α (рис.2.2). Так как подводимое к ротору напряжение U₁ частота f предполагаются постоянными, то, как следует из уравнения равновесия ЭДС, поток Ф не изменяется по величине. Но теперь он набегает сначала на обмотку статора, а затем на обмотку ротора. Поэтому вектор ЭДС Е₂ а, стало быть, и напряжения U₂ при изменении угла α есть круг, описанный из точки А, как из центра, радиусом Е₂=АА₁.

Результирующее напряжение индукционного регулятора равно: .

Индукционный регулятор позволяет плавно регулировать напряжение под нагрузкой в достаточно широком диапазоне.

Говоря о мощности индукционного регулятора, следует различать его внешнюю и внутреннюю кажущиеся мощности.

Внешней мощностью называют мощность, которую мы к нему подводим или от него отводим. Часть внешней мощности, трансформируемая регулятором, называется его внутренней мощностью. Ею определяются размеры регулятора.

3. Кривая зависимости U₂=f(α) снимается следующим образом: изменяя угол поворота ротора поворотным устройством от 0 до 360 град., фиксируют показания вольтметра U3 на выходе регулятора.

4. По результатам замеров напряжения U и угла положения ротора строится векторная диаграмма ЭДС индукционного регулятора.

5. Внешняя характеристика индукционного регулятора.

Установить на выходе регулятора линейное напряжение U_Л=220В. Замкнуть выключатель SF2 и, изменяя сопротивление R, постепенно нагружать регулятор. При этом записываются показания вольтметра U₃ и амперметра А₁. По данным опыта построить зависимость U₂=f(I₂)

Контрольные вопросы и задания

1. Расскажите об устройстве и основных элементах конструкции индукционного трехфазного регулятора.

2. Расскажите о принципе действия индукционного регулятора.

3. Нарисуйте и объясните принципиальную схему индукционного регулятора.

4. Постройте и объясните векторную диаграмму индукционного регулятора.

5. Как зависит величина напряжения на выходе индукционного регулятора от угла поворота ротора?

6. Объясните характер внешней характеристики.

Лабораторная работа № 3