Elektrisko mašīnu kaskādes pieslēgšana
Elektrisko mašīnu kaskāde ir sistēma asinhronā motora rotācijas ātruma vienmērīgai regulēšanai, ievadot tā rotora ķēdē ārēju emf, kas ir vērsta vienā līnijā ar rotora emf vai pret to un ar frekvenci, kas vienāda ar rotora frekvenci.
Šāda mašīnas sakabe agrāk bieži tika izmantota, lai kontrolētu vidējas un lielas neatgriezeniskas elektriskās piedziņas asinhrono motoru ātrumu, piemēram, neatgriezeniskām veltņu dzirnavām, lieliem ventilatoriem, raktuvju ventilatoriem, centrbēdzes sūkņiem utt.
Visus elektrisko mašīnu kaskādes savienojumus var iedalīt 2 galvenajās kategorijās: iekārtas ar nemainīgu jaudu P = const un iekārtas ar nemainīgu griezes momentu M = const.
Instalācijas ar nemainīgu jaudu raksturo fakts, ka viena no kaskādē iekļautajām mašīnām ar galveno asinhrono motoru ir mehāniski šarnīra ar šī motora vārpstu (1. att., a). Statu instalācijās šāda mehāniskā savienojuma nav, un vienas papildu iekārtas vietā ir jāizmanto vismaz divas mašīnas (1. att., b). Viena no šīm iekārtām ir līdzstrāvas vai maiņstrāvas kolektors.
Rīsi. 1. Kaskādes instalāciju shematiskās diagrammas: a — nemainīga jauda (P = const), b — konstants griezes moments (M = const).
Lai izveidotu indukcijas motora kaskādes uzstādīšanu ar līdzstrāvas iekārtu, starp asinhronā motora rotoru un līdzstrāvas iekārtas armatūru ir jāiekļauj slīdēšanas līdz līdzstrāvas enerģijas pārveidotājs.
Kaskāde mainās arī atkarībā no pārveidotāja veida. Principā jebkuru kaskādes modifikāciju var veikt gan pēc shēmas P = const, gan saskaņā ar shēmu M = const.
Viena armatūras pārveidotāja kaskādē (2. att.) ātruma regulēšana atbilstoši pārveidotāja darbības apstākļiem ir ierobežota diapazonā no 5 līdz 45%.
Rīsi. 2. Asinhronā motora kaskādes un līdzstrāvas mašīnas shematiskā diagramma ar vienas armatūras pārveidotāju (P = const).
Enerģijas plūsmas virziens att. 1., a un b un att. 2 ir parādīts asinhronā motora ātruma regulēšanai subsinhronajā zonā, kad palīgkolektora iekārta darbojas motora režīmā. Slīdošā enerģija tiek pārnesta uz vārpstu vai tīklu.
Regulējama asinhronā motora darbība ar ātrumu, kas lielāks par sinhrono, ir iespējama tikai ar dubultu barošanas avotu: statora sānos un rotora sānos (1. att., b). Šajā gadījumā pārveidotājs darbojas ģeneratora režīmā.
Vēja tuneļa ventilatori ir vieni no jaudīgākajiem mehānismiem, kam nepieciešama elektriskā piedziņa ar plašu ātruma regulēšanas diapazonu. Dažiem vēja tuneļiem ir nepieciešamas 20 000, 40 000 kW elektriskās ventilatora piedziņas ar ātruma regulēšanu diapazonā no 1:8 līdz 1:10 un iestatītā ātruma uzturēšanu ar precizitāti %.Viens no šīs problēmas risinājumiem bija elektrisko mašīnu kaskādes savienojuma izmantošana.
Vadāmās ierīces lielā jauda un plašais asinhronā motora rotora frekvences variāciju diapazons neļāva izmantot viena armatūras pārveidotāju vai ģeneratora-motora sistēmu, jo līdzstrāvas mašīnu nevar piepildīt ar jaudu. vienā armatūrā par -lielāku par 7000 kW. Šādās iekārtās kā pārveidotājs tiek izmantots divu mašīnu bloks, kas sastāv no sinhronā motora un līdzstrāvas ģeneratora (3. att.).
Asinhronā motora un līdzstrāvas mašīnas ar motora-ģeneratora pārveidotāju kaskādes diagramma
Kaskāde sastāv no galvenā mainīga ātruma indukcijas motora ar uztītu rotoru, mainīga ātruma vienības, nemainīga ātruma vienības. Ātruma regulēšana tiek veikta, mainot ierosmi.