Elektromos gépek kaszkádcsatlakozása
Az elektromos gépek kaszkádolása egy olyan rendszer, amely az aszinkronmotor forgási sebességét zökkenőmentesen szabályozza úgy, hogy külső emf-et vezet be a forgórész áramkörébe, a forgórész emf-jével egy vonalban vagy azzal ellentétes irányban, és a rotor frekvenciájával megegyező frekvenciával.
Az ilyen gépcsatlakozást korábban gyakran használták közepes és nagy teljesítményű irreverzibilis elektromos hajtású aszinkron motorok fordulatszámának szabályozására, például irreverzibilis hengermalomhoz, nagy ventilátorokhoz, bányaventilátorokhoz, centrifugálszivattyúkhoz stb.
Az elektromos gépek összes kaszkádcsatlakozása 2 fő kategóriába sorolható: állandó teljesítményű P = const és állandó nyomatékú berendezések M = const.
Az állandó teljesítményű berendezésekre jellemző, hogy a fő aszinkron motorral ellátott kaszkádba tartozó gépek egyike mechanikusan csuklósan van ennek a motornak a tengelyével (1. ábra, a). Utólagos beépítésnél nincs ilyen mechanikus csatlakozás, és egy további gép helyett legalább két gépet kell alkalmazni (1. ábra, b). Az egyik ilyen gép egy DC vagy AC kollektor.
Rizs. 1. A kaszkádrendszerek sematikus ábrái: a — állandó teljesítmény (P = const), b — állandó nyomaték (M = const).
Az aszinkronmotor egyenáramú géppel történő kaszkádrendszerű telepítéséhez egy csúszó-egyenáramú energiaátalakítót kell beépíteni az indukciós motor forgórésze és az egyenáramú gép armatúrája közé.
A kaszkád az átalakító típusától függően is változik. Elvileg a kaszkád bármilyen módosítása végrehajtható mind a P = const, mind az M = const séma szerint.
Az egyarmatúrás átalakító kaszkádban (2. ábra) a fordulatszám-szabályozás a konverter működési feltételeinek megfelelően 5-45% tartományban van korlátozva.
Rizs. 2. Aszinkronmotoros kaszkád és egyenáramú gép vázlata egyarmatúrás átalakítóval (P = const).
Az energiaáramlás iránya az ábrán látható. Az 1., a és b. A 2. ábra egy indukciós motor fordulatszámának szabályozására szolgál a szubszinkron zónában, amikor a segédkollektoros gép motoros üzemmódban működik. A csúszási energiát a tengelyre vagy a szalagra továbbítják.
A szinkronnál nagyobb fordulatszámú állítható aszinkron motor működése csak kettős tápellátással lehetséges: az állórész és a forgórész oldalán (1. ábra, b). Ebben az esetben a konverter generátor üzemmódban működik.
A szélcsatorna ventilátorok a legerősebb mechanizmusok közé tartoznak, amelyek széles fordulatszám-szabályozással rendelkező elektromos hajtásokat igényelnek. Egyes szélcsatornák 20 000, 40 000 kW teljesítményű elektromos ventilátorhajtást igényelnek 1:8 és 1:10 közötti sebességszabályozással, és a beállított fordulatszám %-os töredékes pontossággal történő fenntartásával.Ennek a problémának az egyik megoldása az elektromos gépek kaszkádkapcsolásának alkalmazása volt.
A vezérelt készülék nagy teljesítménye és az indukciós motor rotorfrekvenciájának széles tartománya lehetetlenné tette az egyarmatúrás átalakító alkalmazását, illetve a generátor-motoros rendszer alkalmazását, mivel egy egyenáramú gép nem tölthető meg erővel. egyetlen armatúrában 7000 kW-nál nagyobb. Az ilyen telepítéseknél átalakítóként egy szinkronmotorból és egyenáramú generátorból álló kétgépes egységet használnak (3. ábra).
Aszinkronmotor és egyenáramú gép kaszkáddiagramja motor-generátor átalakítóval
A kaszkád egy fő változtatható fordulatszámú indukciós motorból tekercselt rotorral, egy változtatható sebességű egységből, egy állandó fordulatszámú egységből áll. A sebességszabályozás a gerjesztés változtatásával történik.