Главная Машины переменного тока



э. д. с. Ядоб будет отставать от э. д. с. SE2 и созф двигателя понизится.

При любом положении щеток коллекторный двигатель параллельного возбуждения, так же как и обычный асинхронный дрита-

(S>0}





Рис. 37.5. Схема трехфазного коллекторного двигателя параллельного возбуждения с питанием со стороны ротора

Рис. 37.6. Регулирование частоты вращения и cos ф коллекторного двигателя: с - понижение частоты S>0; б - повышение частоты S<0; в - повышение cos <р

тель, имеет жесткую скоростную характеристику. При пуске двигателя щетки а и b раздвигают на угол, примерно равный 180°, так что добавочная э. д. с. Ядоб. направленная встречно э. д. с. SE2, ограничивает пусковой ток при значительном пусковом моменте.

§ 37.4. Компенсированные и синхронизированные асинхронные двигатели и фазокомпенсаторы

При введении в цепь ротора добавочной э. д. с. Едоб, сдвинутой по фазе относительно э. д. с. 52 на угол ±я/2; можно регулировать cos ф двигателя без изменения его частоты. Поэтому описанный выше коллекторный двигатель, работающий с частотой, мало отличающейся от синхронной, можно рассматривать как асинхронный компенсированный двигатель. Практически компенсированные двигате-



ли работают в режиме, когда добавочная э. д! с. Ядоб опережает э. д. с. S£2, так как при этом cos ф повышается.

Схема компенсированного двигателя, питаемого со стороны ротора, отличается от принципиальной схемы трехфазной коллекторной машины, изображенной на рис. 37.4, лишь тем, что обмотку статора соединяют звездой и подключают к щеткам а, Ь, с. Щетки на коллекторе устанавливают так, чтобы э. д. с. Ядоб опережала э. д. с, SE2, индуктированную в обмотке статора, на 90 эл. град.

Если в обмотку ротора обычного асинхронного двигателя ввести постоянный ток, то практически мы получим синхронный двигатель, который может работать с опережающим созф. Основное отличие такого двигателя от нормального синхронного заключается в том, что такой синхронизированный асинхронный двигатель, выпав из синхронизма, продолжает работать как асинхронный и при благо-, приятных условиях снова входит в синхронизм.

В синхронизированных двигателях большой мощности источником постоянного тока, так же как в синхронных двигателях, может быть возбудитель, т. е. машина постоянного тока, находящаяся на одном валу с главным двигателем и питающая обмотку ротора этого двигателя постоянным током через контактные кольца. В двигателях малой мощности такой возбудитель становится неэкономичным. Конструкция синхронизированного двигателя, при которой машину постоянного тока встраивают в асинхронный двигатель, придавая ей форму отдельной обмотки с коллектором и располагая на роторе, где помещается первичная обмотка, на практике применения не нашла.

Коллекторную машину, предназначенную для введения в цепь ротора асинхронного двигателя э. д. с." £доб, опережающей э. д. с. вторичной обмотки SE2 на угол я;/2, называют фазокомпенсатором.

Различают фазокомпенсаторы двух типов: с собственным и независимым возбуждением. В первом случае фазокомпенсатор возбуждается от цепи ротора главного двигателя, во втором - от сети, питающей всю установку. При этом фазокомпенсаторы с собственным и независимым возбуждением применяются для компенсации созф двигателей большой мощности при пониженной частоте вращения.

Фазокомпенсаторы с собственным возбуждением помещают на роторе основного асинхронного двигателя и приводят во вращение вспомогательными двигателями. Обмотку ротора основного двигателя через контактные кольца соединяют со щетками коллектора фазокомпенсатора, который вводит в цепь ротора основного двигателя добавочную э. д. с, опережающую э. д. с. ротора SE2.

В фазокомпенсаторах с независимым возбуждением добавочная э. д. с. в цепь ротора вводится через преобразователь частоты, находящийся- на одном валу с основным двигателем. Такой преобразователь меняет частоту при неизменном напряжении на щетках, т. е. добавочная э. д. с. вводится в цепь ротора двигателя независимо от режима его работы.



Глава 38

ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

§ 38.1. Основные сведения

Для преобразования электрической энергии одного вида в другой наряду со статическими устройствами применяют электромашинные преобразователи. В качестве электромашинных преобразователей служат агрегаты, состоящие из двух машин - двигатель-генератор и одномашинные (одноякорные) преобразователи. Одноякорный преобразователь состоит из якоря, имеющего только одну обмотку. В этом случае преобразование электрической энергии происходит без промежуточного ее преобразования в .механическую.

Двигатель-генератор состоит из двух машин, соединенных механически, но электрически не связанных между собой. Такой агрегат позволяет преобразовать род тока, его напряжение, частоту, число фаз. Если агрегат состоит из машин переменного и постоянного тока, то при работе первой в качестве двигателя, а второй в качестве генератора можно преобразовывать переменный ток в постоянный. При обратном использовании машин можно преобразовывать постоянный ток в переменный. Если агрегат состоит из двух машин переменного тока, то можно преобразовывать частоту, напряжение и число фаз переменного тока. Двигатель-генератор чаще всего используют для преобразования переменного тока в постоянный. Достоинство агрегата--возможность применения нормальных электрических машин и плавного регулирования преобразованного напряжения в широких пределах вследствие. отсутствия электрической и магнитной связи между обеими машинами. Наряду с этим двигатель-генератор обладает и существенными недостатками: низкий к. п. д., равный произведению к. п. д. обеих машин; большие размеры и относительно высокая стоимость.

Для целого ряда электротехнологических установок, высокоскоростного привода, различных схем автоматики, схем возбуждения синхронных машин большой мощности и другого необходимгисточ-ник переменного тока повышенной частоты (сотни и десятки тысяч герц). В качестве такого источника используют преобразователи частоты. Они состоят из асинхронного или синхронного двигателя (в передвижных электростанциях применяется двигатель внутреннего сгорания) и синхронного генератора повышенной частоты нормальной или специальной конструкции.

Так как частота /=рп/60, то для ее повышения необходимо увеличивать либо частоту вращения п, либо число полюсов 2р. Предел увеличения частоты вращения определяется допустимыми механическими напряжениями узлов ротора, и для существующих материалов линейная скорость не должна превышать 150 м/с. Увеличение числа плюсов вызывает либо увеличение диаметра, что ограничивается допустимой частотой ротора, либо уменьшение полюсного деления. При очень малых полюсных делениях укладка обмотки



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 [57] 58 59 60


0.0114