Asenkron valf kademeli elektrikli tahrik
Endüstride, sığ hız ayar aralığına (3:2:1) sahip bir sürücü, yani valf kaskadı adı verilen, asenkron bir elektrik motoru temel alınarak yapılmış ve ayarlanabilir bir değişken sürücü sistemini temsil eden bir sürücü kullanılır.
Gaz kelebeği ve frekans regülasyonundan farklı olarak, kademeli bağlantı ile asenkron bir elektrik motoru üç fazlı bir alternatif akım besleme şebekesine bağlanır. Bu, bu tahrik sisteminin ilk ikisine göre büyük bir avantajıdır. Ayrıca diğer tüm sistemlerden daha yüksek bir verime sahiptir. Bu avantaj, kaskad sistemlerde sadece kayma enerjisinin dönüştürülmesi, DC sürücüler ve değişken frekanslı sistemlerde ise motor tarafından tüketilen enerji miktarının tamamının dönüştürülmesi ile açıklanabilir.
Kayma enerjisinin dirençlerde kaybolduğu gaz kelebeği ve reostat aktüatörlerinin yanı sıra kaymalı kavramalarla karşılaştırıldığında, valf kaskadının enerji açısından avantajları daha da yüksektir.Bu sistemlerin rotor devresinde bulunan dönüştürücüler sadece hız kontrolüne yarar. Asenkron motor kullanılarak oluşturulan sürücü, değişken güce sahip yüksek hızlı sistemler oluşturmanıza olanak tanır. Bu tür sistemler sorunsuz hız ve tork kontrolü sağlar, çok sayıda güç ve temas ekipmanı gerektirmez.
Pirinç. 1. Kaskad şemaları: a — valf, b — valf makinesi, c — tek gövdeli valf makinesi
Valf kaskadı ayrıca düşük kontrol gücüne sahiptir, kolayca otomatikleştirilir ve iyi dinamik özelliklere sahiptir.
Valf kaskadında, rotor devresinin frekans dönüştürücüsünün, endüksiyon motorunun dönen bir manyetik akısını oluşturmak için reaktif gücü dolaştırmadığına dikkat edilmelidir, çünkü bu akı, stator devresine giren reaktif güç tarafından yaratılır.
Ayrıca valf kademesinde kullanılan konvertör sadece verilen kontrol aralığı ile orantılı güç için tasarlanmıştır. Aynı zamanda, frekans kontrollü sistemlerde, dönüştürücü manyetik akının oluşturulmasında yer alır ve tasarımında sürücünün tam gücünü hesaba katmak gerekir. En basit valf kademesi devresi, bir ara DC devresine ve bir valf EMF dönüştürücüsüne sahip bir devredir.
Valf devrelerinde (Şekil A) ve valf-makine kaskadlarında (Şekil B), rotor akımı üç fazlı bir köprü devresine göre doğrultulur ve birinci mahfazadaki doğrultulmuş akım devresine ek bir EMF verilir. valf dönüştürücü ve ikincisi - DC makinesinden. Şek. a, faz rotorlu bir asenkron motor M'den oluşur.
Rotor AC akımının düzeltildiği rotor devresine bir valf dönüştürücü V1 dahildir.Bir valf dönüştürücü ile, ek bir EMF kaynağı olan gaz kelebeği L üzerinden bir invertör (valf dönüştürücü V2) açılır. Valf dönüştürücü V2, üç fazlı bir nötr devresine göre bir transformatör T ile birleştirilir. Genellikle küçük cihazlarda kullanılır.
Bu şemada, iki valf konvertörünün fonksiyonları açıkça belirtilmiştir.Burada VI valfleri, doğrultucular olarak hareket ederek, kayma frekans rotoru alternatif akımını doğru akıma çevirmektedir. Valfler V2, duran rotorun akımını şebeke frekansında alternatif akıma dönüştürür, yani bağımlı bir invertör modunda çalışırlar.
Valf-makine kaskadında (Şekil C), valf dönüştürücü V1 tarafından düzeltilen rotor akımının şebeke frekansı ile alternatif bir akıma dönüştürülmesi, bir doğru akım makinesi G ve bir senkron jeneratör G1 yardımıyla gerçekleşir. . Bu devrede, G ve G1 makineleri bir invertör rolü oynar.
Asenkron valf kaskatlarının çeşitli şemaları geliştirilmiştir, ancak temel ve en yaygın şema Şekil 1'de gösterilmektedir. 13 kW güce sahip AMVK-13-4 tekli muhafazalar ilgi çekicidir. Bir durumda, faz rotorlu bir asenkron motor, bir DC makinesi ve kontrolsüz valflerden oluşan bir rotor grubu böyle bir kaskat üzerine yerleştirilmiştir.
Cihaz kademesiz hız regülasyonlu AC motordur. Bu cihazlar önemli aşırı yüklerin üstesinden gelebilir. Kaskad, stator devresini değiştirmeden 1400 min-1 nominal hıza, 380 V besleme voltajına ve 1400-650 min-1 ayar aralığına sahiptir.
Stator sargısını yıldızdan üçgene değiştirirken, kontrol aralığı 1400-400 min-1 olacaktır, tork sabittir, ünitenin ağırlığı 360 kg, uyarma voltajı 220 V'dir.Cihaz korumalı üflemeli yapıya sahiptir. Bu üniteler tahrik ünitelerinde uygulanabilir.
Tek gövdeli bir valf-makine kaskadının şematik bir düzenlemesi Şekil 1'de gösterilmektedir. V. Bir asenkron elektrik motorunun rotoru 5 ve bir DC makinesinin armatürü 4 bir mile monte edilmiştir. Ortak bir çelik silindirik yatakta 6, asenkron elektrik motorunun statoru 7 ve DC makinesinin kutupları 8 monte edilmiştir. Asenkron motorun toplayıcı 9 ve kayar halkaları 10, toplayıcı fırçaları 3 ve fırçaları 1 silikon redresörler 2 aracılığıyla bağlanır. Makineden ısıyı, özellikle düşük hızda çıkarmak için, rotorda ve çerçevede özel havalandırma kanalları vardır.
Doğrultulmuş rotor gerilimini DC makine armatürüne besleyen köprü doğrultucu, enerji tasarrufunun esas olduğu 150 V ters gerilime sahip altı adet VK-50-1.5 valften monte edilmiştir.
Ele alınan sistemlerin açıklanan avantajlarının yanı sıra, dezavantajlarını not etmek gerekir: valf dönüştürücülerin ve valf-makine tahrikinin yüksek maliyeti, düşük güç faktörü, asenkron motora kıyasla düşük verimlilik, çünkü sürücü rotor sargı motorunun kısa devresi olmadan maksimum hızda çalışır, asenkron motorun düşük aşırı yük kapasitesi, düşük tahrik motoru kullanımı (yaklaşık %5-7 oranında), sığ hız kontrolü ile kalkış karakteristiği sağlayan özel yol verme araçlarına ihtiyaç vardır .