Одноякорный преобразователь

Одноякорный преобразователь

Рис. 7.12. Одноякорный преобразователь

В одноякорном преобразователе (рис. 7.12) объединены в один агрегат синхронный двигатель и генератор постоянного тока. В пазах якоря расположена двухслойная многофазная обмотка, секции которой выведены на коллектор, а с противоположной стороны от обмотки выведены на кольца в зависимости от числа фаз три или несколько отпаек. Одноякорпый преобразователь имеет общую магнитную систему и одну обмотку якоря.

Обычно он работает в режиме преобразования переменного тока в постоянный. Кольца одноякорного преобразователя присоединяются к сети переменного тока, со стороны переменного тока одноякорный преобразователь — обращенный синхронный двигатель с неподвижной обмоткой возбуждения и вращающейся обмоткой якоря, со стороны постоянного тока — одноякорный преобразователь — генератор постоянного тока.

Напряжение на выходе постоянного тока жестко связано с напряжением на стороне переменного тока, так как между коллектором и кольцами есть электрическая связь (см. рис. 7.12).

Соотношение между ЭДС на щетках Е2 и амплитудой ЭДС на кольцах определяется геометрическими соотношениями как отношение диаметра к хорде:

где т — число фаз, число отпаек от обмотки постоянного тока или число колец.

Форма кривой тока в секциях одноякорного преобразователя зависит от положения секции относительно щеток и колец, нагрузки и cos ф па стороне переменного тока.

На рис. 7.13, а, б показана форма тока в секции, находящейся на геометрической нейтрали, и в секции, находящей-

Форма тока в секциях одноякорного преобразователя

Рис. 7.13. Форма тока в секциях одноякорного преобразователя

Схема одноякорного преобразователя

Рис. 7.14. Схема одноякорного преобразователя

ся между щеткой и кольцом. Положение секций показано на рис. 7.14. Ток в секции от машины постоянного тока г2 изменяется по прямоугольному закону. Ток в секции от синхронного двигателя г2 — синусоидальный. Так как одна машина работает в режиме двигателя, а другая — в режиме генератора, мгновенные значения результирующего тока i равны алгебраической сумме токов ц и г2 (см. рис. 7.13). Смещение токов i и г2 зависит также от cos ф, с которым работает синхронный двигатель.

На рис. 7.13, а и б представлены также зависимости г2 от времени. При совмещении обмоток якоря двигателя и генератора обеспечивается снижение электрических потерь в якоре одноякорного преобразователя. Потери в меди якоря определяются /2р в секциях.

Характер коммутации в одпоякорпом преобразователе приближается к характеру коммутации в машине постоянного тока с компенсационной обмоткой. Для улучшения коммутации применяются дополнительные полюсы.

Пуск в ход одноякорного преобразователя осуществляется так же, как и синхронного двигателя. Наиболее распространен асинхронный пуск.

Чтобы регулировать напряжение на стороне постоянного тока, нужно изменять напряжение на кольцах. Для этого надо в силовую цепь включить реактор или автотрансформатор, что усложняет установку.

При изменении тока в обмотке возбуждения изменяется cos ф. При недовозбуждении одноякорный преобразователь забирает из сети реактивную мощность. При перевозбуждении одноякорный преобразователь отдает в сеть реактивную мощность. При преобразовании постоянного тока в переменный одноякорный преобразователь работает как двигатель постоянного тока и синхронный генератор. При регулировании частоты вращения двигателя постоянного

тока изменяется частота на выходе синхронного генератора. Одноякорный преобразователь может работать в качестве генератора двойного тока, т.е. преобразовывать механическую энергию в электрическую энергию постоянного и переменного тока. В этом случае постоянный г2 и переменный ц ток в якоре складываются и сечение обмотки якоря необходимо увеличивать по сравнению с сечением обмотки при работе одноякорпого преобразователя в качестве преобразователя.

Каскадная схема с одноякорным преобразователем

Рис. 7.15. Каскадная схема с одноякорным преобразователем

Одноякорные преобразователи находят применение в каскадных схемах. В схеме рис. 7.15 энергия скольжения асинхронного двигателя АД преобразуется одноякорным преобразователем ОП в постоянный ток, который подается на двигатель пос тоянного тока ДПТ, находящийся на одном валу с асинхронным двигателем. Обмотки возбуждения двигателя ОВД и одноякорного преобразователя ОВО обеспечивают расширение пределов регулирования частоты вращения главного двигателя.

Рассмотрение электрических машин в начале книги мы начинали с обобщенной машины. Заканчиваем рассмотрение индуктивных машин одноякорным преобразователем, на базе которого может быть выполнена обобщенная машина. Одноякорный преобразователь может работать как синхронная, асинхронная и коллекторная машина, таким образом, изучая эту машину, можно изучать большинство электрических машин.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >