Як визначити внутрішній опір генератора по його швидкісним характеристикам

Унікальне відкриття. Єрохін В.В. з Тореза знайшов поздовжню силу в магнетизм Детальніше

Якщо є в наявності швидкісні характеристики генератора: залежність ЕРС від оборотів, напруги на навантаженні від оборотів і струму від оборотів, то неважко визначити опір обмоток генератора r і його реактивне (індуктивне) опір X. Індуктивний опір обмоток зростає з ростом частоти виробляється напруги, т . Е. з ростом числа обертів. Вітряк може працювати в діапазоні вітрів 2,5 - 12 м / с і реактивний опір може змінюватися в 5 разів. Досить обчислити реактивний опір для однієї частоти обертання генератора. Для інших швидкостей обертання опір перераховується пропорційно зміні швидкості обертання.

Еквівалентна схема генератора складається з джерела ЕРС і двох опорів: X і r, які розташовані всередині генератора. R - це опір навантаження.

Активне r і реактивні X опору складаються не арифметично, а геометрично. Їх сума дорівнює гіпотенузі трикутника, катети якого активний і реактивний опори. Реактивний опір в генераторі також, як і аіктвное, перешкоджає проходженню струму. На ньому також відбувається падіння напруги (але зі зрушенням фази). Відмінність реактивного опору від активного в тому, що на реактивному опорі не губиться потужність. При великому внутрішньому активному опорі генератора падає ККД. А велике реактивне опір навіть корисно в певних випадках. Воно кілька стабілізує вихідну напругу при зміні навантаження і обмежує струм короткого замикання.

Для розрахунку треба мати дані для двох частот обертання генератора.

Струм, що протікає в ланцюзі при першій частоті обертання дорівнює:

Струм, що протікає при другій, більш високій частоті обертання:

З цих двох рівнянь нескладно знайти X1 і r

У формулах n1 і n2 - перша і друга частота обертання генератора. Можна підставляти в об / хв або об / с. Важливо, щоб в одній формулі одиниці були однакові.

Індуктивний опір X розраховано для першої, нижньої, частоти обертання. Для будь-якої іншої частоти обертання його легко перерахувати

Як приклад розрахуємо внутрішні опору двох генераторів. ВГБЖ - 02 (64) / 28,5-200-02 і Г303В.

При швидкості обертання 120 об / хв E1 = 23 В, U1 = 19,5 В, I1 = 2,75 А.

При швидкості обертання 500 об / хв E2 = 95 В, U2 = 71 В, I2 = 9 А.

Величина реактивного опору при 120 об / хв.

Якщо E2. U2. I2 підставити для частоти в 300 і 400 об / хв, то значення X120 вийдуть 1,51 і 1,57 Ом. Середнє значення 1,56 Ом. Точність виходить дуже гарна. Але для швидкості обертання в 180 об / хв розрахунок дає від'ємне значення під коренем. На кривій струму видно, що при 180 об / хв точка зміщена вгору від плавного ходу кривої. Похибка при вимірюванні характеристик виявилася занадто великою. Для надійного розрахунку точки треба брати далеко один від одного по осі швидкості обертання.

Порахувати внутрішнє активний опір генератора не виходить. Опір навантаження на графіках зазначено 14 Ом. Але якщо розділити напруга на струм, то при 120 і 500 об / хв вийде: 19,5 / 2,75 = 7,1 Ом. 71/9 = 7,9 Ом. Опір навантаження вказано помилково. Швидше за все, генератор випробовувався під навантаженням 7 Ом. Підвищення величини навантажувального опору з ростом оборотів пов'язано з тим, що або опір розжарений і зросла від нагрівання або ж опір намотано в котушку і на високих частотах набуває помітну індуктивну складову. Можна прийняти опір навантаження рівним 7,5 Ом, тоді внутрішнє активний опір генератора одно

З урахуванням невизначеності опору навантаження, внутрішній опір лежить в межах 0,32 - 1,12 Ом.

Індуктивний опір при 500 об / хв, а такі обороти реальні для вітряка, зростає до 1,56 * 500/120 = 6,5 Ом і помітно впливає на величину струму в навантаженні. Тому його необхідно враховувати при розрахунках. Інакше помилка може бути значною. Внутрішнє активний опір генератора має малу величину, і навіть така велика похибка в його визначенні мало позначиться на величині струму в навантаженні.