Комбиниране на електрически машини, автоматичен контрол на възбуждането

Комбиниране електрически автомобили — система за възбуждане на електрически машини, при която потокът на възбуждане автоматично се променя при натоварване на машините (или като цяло натоварването на електрическата верига, свързана с електрическата машина).

Комбинирането на машини с постоянен ток се извършва чрез наслагване върху техните полюси, заедно с паралелна намотка, свързана паралелно с веригата на котвата, последователна намотка. Такава машина се нарича сложна или смесена машина за възбуждане.

Прилага се смесване на AC машини за синхронни машини — генератори, компенсатори, двигатели — и обикновено се разглежда като система (или част от сложна система) за автоматично управление на възбуждането на синхронна машина.

Система за възбуждане — набор от възли и устройства, предназначени за получаване и управление на тока на възбуждане на синхронни машини. Постоянният ток, протичащ през възбуждащата намотка на машината, образува въртящо се електромагнитно поле, което създава ЕРС на клемите на намотката на статора.

Възбуждащата система, като един от най -критичните елементи на синхронната машина, оказва значително влияние върху надеждността на работата на електроцентралите и потребителите, върху стабилността на паралелната работа на синхронните машини. в електрическата система.

Системата за възбуждане на синхронни машини включва:

• възбуждаща намотка, разположена или в процепите на ротора, или в полюсите му под формата на бобини. Краищата му се отстраняват чрез приплъзващи пръстени, към които се подава постоянно напрежение от възбудителя;
• възбудител — DC захранване и спомагателно оборудване към него;
• автоматичен полеви контролер, който променя тока на полето на синхронната машина в съответствие с избрания закон за регулиране на полето.

Автоматичното управление на възбуждането (ARV) се извършва по -ефективно и с помощта на по -просто и по -надеждно оборудване, ако се използва смесване в ARV системата, тъй като значително намалява отклоненията в напрежението при промяна на товара, увеличава стабилността на синхронната машина (и, следователно, енергийните системи като цяло), улеснява стартирането на двигатели, сравними по мощност с генератори. Последното е много важно за автономни електроцентрали с малка и средна мощност.

Максималната предадена мощност през електропровода според условията на статична и динамична стабилност се определя до голяма степен от параметрите на системата за възбуждане. Статичната стабилност зависи от чувствителността на системата за възбуждане към промяна в режима, която е свързана с типа и настройката на ARV и константите на времето на елементите на системата за възбуждане (ARV, възбудител и възбуждаща намотка).

Електронни регулатори на напрежение с гъвкава обратна връзка и коригирани с напрежение комбинирани устройства регулират възбуждането пропорционално на отклонението на работния параметър — напрежение или ток.

Тези АРВ се използват най -широко на синхронни машини. Силните контролери регулират не само отклонението, но и скоростта и ускорението на промяната в един или два работни параметъра (ток, напрежение, честота, ъгъл на изместване между напрежението в някакъв момент в системата и ЕМП на синхронна машина).

Многобройни опции за схеми за комбиниране на синхронни машини са разделени на:

• Съставяне, директно или индиректно, в зависимост от това дали изходът на веригата на системата за възбуждане е свързан директно към веригата за възбуждане на синхронна машина или чрез усилвател (когато тази верига е включена във веригата за възбуждане на възбудителя или подвъзбудителя). Те се разглеждат като усилватели на електрически машини;

• Съставяне по ток, напрежение или ъгъл на синхронна машина и т.н. — в зависимост от това какви работни параметри, свързани с промяна в натоварването, действат на входа на веригата (по -специално, има вериги на системата за възбуждане за средния ток на група на синхронна машина, за текущи линии);

• едно-, дву- или трифазни- в зависимост от това дали възбуждащата система реагира на промени в работните параметри в една или повече фази на веригата на променлив ток;

• фаза или нефаза-в зависимост от това дали системата за възбуждане е фазочувствителна, тоест реагираща на промяна във фазовия ъгъл между векторите на тока и напрежението на веригата на променливия ток;

• линейни или нелинейни — в зависимост от това дали коефициентът на пропорционалност между отклонението на коригирания ток на изхода на веригата и отклонението на параметъра на режима на входа на веригата, което го прави постоянен в определените граници на смяната на режима;

• контролиран или неконтролиран — в зависимост от това дали горният коефициент се променя автоматично чрез специално контролно (коригиращо) действие.

Комбинирането на синхронни машини е широко използвано поради високата стойност на автоматичното управление на възбуждането, което е едно от основните средства за увеличаване на стабилността на паралелната работа на синхронните машини.

За синхронни машини с ниска мощност (до 1-2 MW) широко се използва директно фазово смесване (контролирано и неконтролирано) с пълната подмяна на машинния възбудител с токоизправители-т.нар. самовъзбуждане на синхронна машина.

Контролираното смесване се извършва за инсталации, където е необходимо да се поддържа постоянно напрежение на машината с точност по-добра от ± 3-5%. Управлението се осъществява от т.нар. коректор на напрежение.

За синхронни машини с ниска мощност с машинни възбудители се произвеждат автоматични регулатори на възбуждане съгласно схемата на фазово съставяне, управлявана от коректор на напрежение.

В общата теория на автоматичното управление комбинирането на електрически машини се отнася до системи за управление на смущаващото действие на товара, което може да се комбинира с управление за отклонение на стабилизирания параметър (комбинирани системи).