Villamos gépek kombinálása, automata gerjesztésvezérlés

Kombinált elektromos autók - elektromos gépek gerjesztési rendszere, amelyben a gerjesztési fluxus automatikusan változik a gépek terhelésével (vagy általában az elektromos géphez csatlakoztatott elektromos áramkör terhelésével).

Az egyenáramú gépek kombinálása úgy történik, hogy a pólusaikra az armatúra áramkörrel párhuzamosan kapcsolt párhuzamos tekercseléssel együtt soros tekercset helyeznek. Az ilyen gépet összetett vagy vegyes gerjesztésű gépnek nevezzük.

AC gépi keverést alkalmazunk szinkron gépekhez - generátorok, kompenzátorok, motorok — és általában egy szinkrongép gerjesztésének automatikus vezérlésére szolgáló rendszernek (vagy egy összetett rendszer részének) tekintik.

Gerjesztő rendszer - csomópontok és eszközök halmaza, amelyek a szinkron gépek gerjesztőáramának fogadására és vezérlésére szolgálnak.A gép gerjesztő tekercsén átfolyó egyenáram forgó elektromágneses teret képez, amely az állórész tekercsének kivezetésein emf-et hoz létre.

A gerjesztőrendszer, mint a szinkrongép egyik legkritikusabb eleme, jelentős hatással van az erőművek és a fogyasztók működésének megbízhatóságára, a szinkrongépek párhuzamos működésének stabilitására. az elektromos rendszerben.

A szinkrongépek gerjesztőrendszere a következőket tartalmazza:

• egy izgalmas tekercs, amely vagy a forgórész réseiben, vagy tekercsek formájában annak pólusaiban található. Végeit csúszógyűrűk távolítják el, amelyekre állandó feszültséget kapcsolnak a gerjesztőből;
• gerjesztő - egyenáramú tápegység és a hozzá tartozó kiegészítő berendezések;
• automatikus terepi vezérlő, amely a kiválasztott terepi szabályozási törvénynek megfelelően változtatja a szinkrongép mezőáramát.

Az automatikus gerjesztésvezérlés (ARV) hatékonyabban és egyszerűbb és megbízhatóbb berendezések segítségével valósul meg, ha az ARV rendszerben keverést alkalmaznak, mivel jelentősen csökkenti a terhelés változásakor a feszültségeltéréseket, növeli a szinkrongép stabilitását ( és így általában az energiarendszerek) megkönnyíti a generátorokéhoz hasonló teljesítményű motorok indítását. Ez utóbbi nagyon fontos a kis és közepes teljesítményű autonóm erőművek számára.

Az elektromos vezetéken keresztül a statikus és dinamikus stabilitás mellett átvitt maximális teljesítményt nagymértékben meghatározzák a gerjesztőrendszer paraméterei.A statikus stabilitás a gerjesztőrendszer módváltásra való érzékenységétől függ, ami az ARV típusától és beállításától, valamint a gerjesztőrendszer elemeinek (ARV, gerjesztő és gerjesztőtekercs) időállandójától függ.

A rugalmas visszacsatolású elektronikus feszültségszabályozók és a feszültség-egyenirányított kombinációs eszközök a működési paraméter - feszültség vagy áram - eltérésének arányában állítják be a gerjesztést.

Ezeket az ARV-ket a legszélesebb körben használják szinkron gépeken. Az erős vezérlők nemcsak az eltérést szabályozzák, hanem egy vagy két működési paraméter változásának sebességét és gyorsulását is (áram, feszültség, frekvencia, a rendszer egy pontján fellépő feszültség és a szinkrongép EMF közötti elmozdulási szöge).

A szinkrongépek kombinálásának számos lehetősége a következőkre oszlik:

• Közvetlen vagy közvetett felépítés, attól függően, hogy a gerjesztőrendszer áramkörének kimenete közvetlenül egy szinkrongép gerjesztő áramköréhez vagy egy erősítőn keresztül csatlakozik-e (ha ez az áramkör benne van a gerjesztő vagy az algerjesztő gerjesztő áramkörében) . Elektromos gépek erősítőjeként tekintenek rájuk;

• Összetétel egy szinkrongép áramára, feszültségére vagy szögére stb. - attól függően, hogy a terhelés változásával kapcsolatos működési paraméterek hatnak az áramkör bemenetén (különösen a gerjesztőrendszer áramkörei vannak egy szinkrongép egy csoportjának átlagos áramára, áramvonalakra);

• egy-, két- vagy háromfázisú - attól függően, hogy a gerjesztőrendszer reagál-e az üzemi paraméterek változásaira a váltakozó áramkör egy vagy több fázisában;

• fázis vagy nem fázis - attól függően, hogy a gerjesztőrendszer fázisérzékeny-e, azaz reagál-e az áramvektorok és a váltakozó áramkör feszültsége közötti fázisszög változására;

• lineáris vagy nemlineáris - attól függően, hogy az arányossági tényező az áramkör kimenetén lévő egyenirányított áram eltérése és az áramkör bemeneti üzemmód paraméterének eltérése között, állandóvá téve azt az üzemmódváltás meghatározott határain belül ;

• szabályozott vagy nem szabályozott — attól függően, hogy a fenti együttható automatikusan megváltozik-e egy speciális vezérlő (korrekciós) művelet hatására.

A szinkrongépek kombinálását széles körben alkalmazzák az automatikus gerjesztésszabályozás nagy értéke miatt, amely az egyik fő eszköze a szinkrongépek párhuzamos működésének stabilitásának növelésének.

Kis teljesítményű (1-2 MW-ig) szinkron gépeknél széles körben alkalmazzák a közvetlen fáziskeverést (vezérelt és nem szabályozott), a gépi gerjesztő egyenirányítókkal történő teljes cseréjével. szinkrongép öngerjesztése.

A szabályozott keverést olyan berendezéseknél végezzük, ahol állandó gépfeszültséget kell fenntartani ± 3-5%-nál jobb pontossággal. Az irányítást az ún feszültségszabályozó.

Gépi gerjesztővel ellátott kis teljesítményű szinkron gépekhez automatikus gerjesztő szabályozókat állítanak elő a feszültségkorrektor által vezérelt fázisséma szerint.

Az automata vezérlés általános elméletében az elektromos gépek kombinációja a terhelés zavaró hatását szolgáló vezérlőrendszereket jelenti, amelyek kombinálhatók a stabilizált paraméter eltérésének szabályozásával (kombinált rendszerek).