Elektrikli makinelerin kaskad bağlantısı
Elektrik makinelerinin basamaklandırılması, bir endüksiyon motorunun dönme hızını, rotor devresine, rotorun emf'si ile aynı hizada veya zıt yönde ve rotor frekansına eşit bir frekansla yönlendirilmiş bir harici emf sokarak düzgün bir şekilde düzenleyen bir sistemdir.
Bu tür makine kuplajı, daha önce, örneğin tersinmez valsli değirmenler, büyük fanlar, maden fanları, santrifüj pompalar vb.
Elektrik makinelerinin tüm kademeli bağlantıları 2 ana kategoriye ayrılabilir: sabit güçlü P = sabit ve sabit torklu tesisler M = sabit.
Sabit güce sahip kurulumlar, ana asenkron motor ile kaskada dahil olan makinelerden birinin bu motorun şaftı ile mekanik olarak mafsallı olması ile karakterize edilir (Şekil 1, a). Direk montajlarında ise böyle bir mekanik bağlantı yoktur ve bir ek makine yerine en az iki makine kullanılmalıdır (Şekil 1, b). Bu makinelerden biri DC veya AC toplayıcıdır.
Pirinç. 1. Kademeli kurulumların şematik diyagramları: a — sabit güç (P = sabit), b — sabit tork (M = sabit).
Bir endüksiyon motorunun bir DC makinesiyle kademeli kurulumunu oluşturmak için, endüksiyon motorunun rotoru ile DC makinesinin armatürü arasına bir kaymadan DC'ye enerji dönüştürücünün dahil edilmesi gerekir.
Kaskad, dönüştürücünün türüne bağlı olarak da değişir. Prensip olarak, kademeli herhangi bir değişiklik, hem P = const şemasına göre hem de M = const şemasına göre gerçekleştirilebilir.
Tek armatürlü konvertör kademesinde (Şekil 2), konvertör çalışma koşullarına göre hız regülasyonu %5 ila %45 aralığı ile sınırlıdır.
Pirinç. 2. Bir asenkron motor kaskadının ve tek armatür dönüştürücülü (P = const) DC makinesinin şematik diyagramı.
Şekil 2'de enerji akışının yönü. 1, a ve b ve Şek. Şekil 2, yardımcı kollektör makinesi motor modunda çalışırken senkron altı bölgede bir endüksiyon motorunun hızının düzenlenmesi durumu için gösterilmiştir. Kayma enerjisi mile veya ağa iletilir.
Ayarlanabilir bir asenkron motorun senkrondan daha yüksek bir hızda çalışması yalnızca çift güç kaynağı ile mümkündür: stator tarafında ve rotor tarafında (Şekil 1, b). Bu durumda, dönüştürücü jeneratör modunda çalışır.
Rüzgar tüneli fanları, çok çeşitli hız kontrolüne sahip elektrikli tahrik gerektiren en güçlü mekanizmalar arasındadır. Bazı rüzgar tünelleri, 1:8 ila 1:10 aralığında hız regülasyonu ve ayarlanan hızı %'lik bir doğrulukla muhafaza eden 20.000, 40.000 kW'lık elektrikli fan sürücüleri gerektirir.Bu sorunun çözümlerinden biri elektrikli makinelerin kademeli bağlantısının kullanılmasıydı.
Kontrol edilen cihazın büyük gücü ve endüksiyon motorunun rotor frekansının geniş varyasyon aralığı, bir doğru akım makinesi güçle doldurulamayacağından, tek armatürlü bir dönüştürücü kullanmayı veya bir jeneratör-motor sistemi kullanmayı imkansız hale getirdi. tek bir armatürde -7000 kW'dan daha yüksek. Bu tür kurulumlarda, dönüştürücü olarak bir senkron motor ve bir DC jeneratörden oluşan iki makineli bir ünite kullanılır (Şekil 3).
Bir endüksiyon motorunun ve motor-jeneratör dönüştürücülü bir DC makinesinin kademeli diyagramı
Kademeli, sargı rotorlu bir ana değişken hızlı asenkron motor, bir değişken hızlı ünite ve bir sabit hızlı üniteden oluşur. Hız ayarı, uyartım değiştirilerek yapılır.