Все |0-9 |А |Б |В |Г |Д |Е |Ж |З |И |К |Л |М |Н |О |П |Р |С |Т |У |Ф |Х |Ц |Ч |Ш |Щ |Э |Ю |Я

Каталог статей Принципы действия устройств Электрические машины

Поиск по тегам : электродвигатель, асинхронные, синхронные, с фазным ротором, с короткозамкнутым ротором, постоянного тока


Принцип действия машины двойного питания PDF Печать E-mail

Рейтинг 2.2/5 (43 голосов)

Активное изображениеПо конструкции машина двойного питания (асинхронизированная синхронная машина, управляемая машина переменного тока) подобна асинхронной машине с фазным ротором, На ее статоре, как правило, размещается трехфазная обмотка, а на роторе двухфазная или трехфазная.

Обмотка статора получает питание от сети с частотой питающего напряжения f1, а к обмотке  ротора через управляемый вентильный преобразователь ПЧ подводится напряжение с частотой f2 (f2 < f1). Частота и амплитуда напряжения ПЧ регулируются по заданному закону системой управления. Машины двойного питания целесообразно применять в установках большой мощности, где их преимущества наиболее сильно проявляются. Они могут работать в качестве генераторов и двигателей как в синхронном, так и в асинхронном режиме.

В машине двойного питания, работающей двигателем, изменением f2 можно регулировать частоту вращения. Частота тока в роторе асинхронной машины

               f2 = f1s,                                         (1)

где

               s = (n1 - n) / n1                                     (2)

n1 - частота вращения магнитного поля.

Решая совместно (1) и (2), получаем зависимость

частоты вращения ротора n от f1 и f2:

             n = n1(f1 ± f2) / f1 .                         (3)

Знак плюс соответствует чередованию фаз ПЧ, при котором ротор и его магнитное поле вращаются в противоположных направлениях, а минус - когда они вращаются в одну и ту же сторону.

Из (3) следует, что в зависимости от направления вращения магнитного поля ротора можно получить n < n1, или n > n1, Если при работе поддерживать f2 = const, то машина будет работать в синхроyном режиме, а при f2 = var -  в асинхронном. Когда f2 = 0 (питание обмотки ротора постоянным током), то машина работает как обычный синхронный двигатель.

С целью снижения активной мощности преобразователя частоты, которая равна Рп.ч = (f2 /f1) РЭМ (здесь РЭМ - электромагнитная мощность), частоту f2 изменяют в небольших пределах. Кроме частоты вращения в машине двойного питания, работающей двигателем, можно регулировать реактивную мощность и cos φ. Машина может работать как с опережающим, так и с отстающим током. Если подводимая к обмотке ротора добавочная ЭДС ЕД совпадает по направлению с индуктированной в ней ЭДС Е2 , то В этом случае происходит регулирование частоты вращения ротора. При изменении фазы ЕД относительно Е2 одновременно с регулированием частоты вращения изменяется и реактивная мощность, т. е. cos φ.

Машины двойного питания, работающие в энергосистемах как генераторы, имеют определенные преимущества по сравнению с обычными синхронными генераторами: они более устойчиво работают в режимах глубокого потребления реактивной мощности, имеют большую динамическую устойчивость, обеспечивают компенсацию колебания частоты и т. д.

Активное изображениеМашины двойного питания можно использовать в качестве электромеханического преобразователя частоты для гибкой связи энергосистем, частоты которых несколько отличаются друг от друга (не более 0,5 - 1%). Электромеханический преобразователь частоты для гибкой связи энергосистем состоит из двух машин, соединенных общим валом (см. рис.). Одна из этих машин является обычной синхронной машиной СМ, а другая - машиной двойного питания МДП. Статорные обмотки машин подключены к разным энергосистемам. Система управления вырабатывает такой сигнал, чтобы частота напряжения в роторе машины двойного питания равнялась разности частот связываемых энергосистем. Одна из машин работает как двигатель, а другая - как генератор. При этом мощность из одной энергосистемы передается в другую.

Машина двойного питания может применяться как источник напряжения постоянной частоты при переменной частоте вращения ротора.

Выразим в (3) n1, через f1 (из формулы n1 = 60f1 / p).

После преобраэования получим

              f1 = рn / 60 ± f2                            (4)

Из (4) следует: чтобы при переменной частоте вращения ротора n получить f1 =const, необходимо соответственно изменить частоту f2 подводимого r ротору напряжения.

Машины двойного питания пока еще не получили широкого применения. Они изготовляются в единичном исполнении.



 
Добавить в избранное | Сделать стартовой

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

(c)