Elektrimasinate kombineerimine, ergutuse automaatjuhtimine

Kombineeritud elektriautod — elektrimasinate ergastussüsteem, milles ergutusvoog muutub automaatselt koos masinate koormusega (või üldiselt elektrimasinaga ühendatud elektriahela koormusega).

Alalisvoolumasinate kombineerimine toimub nende pooluste peale asetades koos paralleelmähisega, mis on paralleelselt ühendatud armatuuriahelaga, jadamähisega. Sellist masinat nimetatakse liit- või segaergutusmasinaks.

Rakendatakse vahelduvvoolumasina segamist sünkroonmasinatele — generaatorid, kompensaatorid, mootorid — ja seda peetakse üldiselt sünkroonmasina ergastuse automaatseks juhtimiseks (või keeruka süsteemi osaks).

Ergastussüsteem — sõlmede ja seadmete komplekt, mis on ette nähtud sünkroonmasinate ergutusvoolu vastuvõtmiseks ja juhtimiseks.Masina ergutusmähist läbiv alalisvool moodustab pöörleva elektromagnetvälja, mis tekitab staatorimähise klemmides emf-i.

Ergastussüsteem kui sünkroonmasina üks kriitilisemaid elemente avaldab olulist mõju elektrijaamade ja tarbijate töökindlusele, sünkroonmasinate paralleelse töö stabiilsusele. elektrisüsteemis.

Sünkroonmasinate ergutussüsteem sisaldab:

• põnev mähis, mis paikneb kas rootori piludes või selle poolustes poolide kujul. Selle otsad eemaldatakse libisemisrõngaste abil, millele ergutist rakendatakse pidev pinge;
• ergutaja - alalisvoolu toiteallikas ja selle lisaseadmed;
• automaatne väljakontroller, mis muudab sünkroonmasina väljavoolu vastavalt valitud välja reguleerimise seadusele.

Automaatne ergutusjuhtimine (ARV) toimub tõhusamalt ning lihtsamate ja töökindlamate seadmete abil, kui ARV-süsteemis kasutatakse segamist, kuna see vähendab oluliselt pinge hälbeid koormuse muutumisel, suurendab sünkroonmasina stabiilsust ( ja seega ka elektrisüsteemid üldiselt), muudab generaatoritega võrreldava võimsusega mootorite käivitamise lihtsamaks. Viimane on väikese ja keskmise võimsusega autonoomsete elektrijaamade jaoks väga oluline.

Maksimaalne elektriliini kaudu edastatav võimsus staatilise ja dünaamilise stabiilsuse tingimustes on suuresti määratud ergutussüsteemi parameetritega.Staatiline stabiilsus sõltub ergutussüsteemi tundlikkusest režiimimuutuse suhtes, mis on seotud ARV tüübi ja seadistusega ning ergutussüsteemi elementide (ARV, ergutaja ja ergutusmähis) ajakonstantidega.

Elektroonilised pingeregulaatorid, millel on paindlik tagasiside ja pingealaldatud kombineeritud seadmed, reguleerivad ergastust proportsionaalselt tööparameetri - pinge või voolu - kõrvalekaldega.

Neid ARV-sid kasutatakse kõige laialdasemalt sünkroonsetes masinates. Tugevad kontrollerid reguleerivad mitte ainult hälbeid, vaid ka ühe või kahe tööparameetri muutumise kiirust ja kiirendust (vool, pinge, sagedus, nihke nurk süsteemi teatud punkti pinge ja sünkroonmasina EMF vahel).

Sünkroonmasinate kombineerimise skeemide arvukad võimalused on jagatud:

• Koostamine, otse või kaudselt, sõltuvalt sellest, kas ergutussüsteemi vooluahela väljund on ühendatud otse sünkroonmasina ergutusahelaga või võimendi kaudu (kui see vooluahel on kaasatud erguti või alamerguti ergutusahelasse) . Neid nähakse elektrimasinate võimenditena;

• Koosseis sünkroonmasina voolu, pinge või nurga järgi jne. - sõltuvalt sellest, millised koormuse muutusega seotud tööparameetrid toimivad vooluahela sisendis (eriti on ergutussüsteemi ahelad sünkroonmasina rühma keskmise voolu jaoks, vooluliinide jaoks);

• ühe-, kahe- või kolmefaasiline - sõltuvalt sellest, kas ergutussüsteem reageerib tööparameetrite muutustele vahelduvvooluahela ühes või mitmes faasis;

• faas või mittefaas - sõltuvalt sellest, kas ergutussüsteem on faasitundlik, st reageerib faasinurga muutusele vooluvektorite ja vahelduvvooluahela pinge vahel;

• lineaarne või mittelineaarne - sõltuvalt sellest, kas proportsionaalsustegur vooluahela väljundis oleva alaldi voolu kõrvalekalde ja režiimi parameetri hälbe vahel vooluahela sisendis, muutes selle konstantseks režiimivahetuse kindlaksmääratud piirides ;

• kontrollitud või kontrollimata — olenevalt sellest, kas ülaltoodud koefitsienti muudetakse automaatselt spetsiaalse kontroll- (parandus-) toiminguga.

Sünkroonmasinate kombineerimist kasutatakse laialdaselt automaatse ergutusjuhtimise kõrge väärtuse tõttu, mis on üks peamisi vahendeid sünkroonmasinate paralleelse töö stabiilsuse suurendamiseks.

Madala võimsusega (kuni 1-2 MW) sünkroonmasinate puhul kasutatakse laialdaselt otsest faasisegamist (juhitud ja kontrollimata) koos masina erguti täieliku asendamisega alalditega. sünkroonmasina iseergutus.

Kontrollitud segamine toimub paigaldiste puhul, kus on vaja hoida konstantset masinapinget täpsusega, mis on parem kui ± 3-5%. Juhtimist teostavad nn pinge regulaator.

Masinergutusseadmetega väikese võimsusega sünkroonmasinate jaoks toodetakse automaatseid ergutusregulaatoreid vastavalt pingekorrektoriga juhitavale faasiskeemile.

Automaatjuhtimise üldteoorias viitab elektrimasinate kombinatsioon koormuse häiriva toime juhtimissüsteemidele, mida saab kombineerida stabiliseeritud parameetri hälbe juhtimisega (kombineeritud süsteemid).