Elektrinė pavara su asinchroniniu vožtuvų kaskadu
Pramonėje naudojama pavara su nedideliu greičio reguliavimo diapazonu (3:2:1), tai yra vadinamoji vožtuvų kaskada, pastatyta asinchroninio elektros variklio pagrindu ir atstovaujanti reguliuojamos kintamos pavaros sistemai.
Skirtingai nuo droselio ir dažnio reguliavimo, naudojant kaskadinį ryšį, asinchroninis elektros variklis yra prijungtas prie trifazio kintamosios srovės tiekimo tinklo. Tai didelis šios pavaros sistemos pranašumas prieš dvi pirmąsias. Jis taip pat turi didesnį efektyvumą nei visos kitos sistemos. Šį pranašumą galima paaiškinti tuo, kad kaskadinėse sistemose konvertuojama tik slydimo energija, o nuolatinės srovės pavarose ir kintamo dažnio sistemose konvertuojamas visas variklio sunaudojamos energijos kiekis.
Lyginant su droselio ir reostatinėmis pavaromis, taip pat slydimo sankabomis, kurių slydimo energija prarandama varžose, vožtuvų kaskados privalumai energijos atžvilgiu yra dar didesni.Šių sistemų rotoriaus grandinėje esantys keitikliai naudojami tik greičio kontrolei. Pavara, sukurta naudojant asinchroninį variklį, leidžia sukurti didelės spartos sistemas su kintama galia. Tokios sistemos užtikrina sklandų greičio ir sukimo momento valdymą, nereikalauja daug galios ir kontaktinės įrangos.
Ryžiai. 1. Kaskadų schemos: a — vožtuvas, b — vožtuvo mašina, c — vieno korpuso vožtuvo mašina
Vožtuvų kaskada taip pat turi mažą valdymo galią, yra lengvai automatizuojama ir pasižymi geromis dinaminėmis savybėmis.
Reikėtų pažymėti, kad vožtuvo kaskadoje rotoriaus grandinės dažnio keitiklis necirkuliuoja reaktyviosios galios, kad sukurtų sukamąjį indukcinio variklio magnetinį srautą, nes šis srautas susidaro dėl reaktyviosios galios, patenkančios į statoriaus grandinę.
Be to, vožtuvo pakopoje naudojamas keitiklis yra skirtas tik galiai, proporcingai nurodytam valdymo diapazonui. Tuo pačiu metu sistemose su dažnio valdymu keitiklis dalyvauja kuriant magnetinį srautą, o jį projektuojant būtina atsižvelgti į visą pavaros galią. Paprasčiausia vožtuvo pakopos grandinė yra grandinė su tarpine nuolatinės srovės grandine ir vožtuvo EMF keitikliu.
Vožtuvų grandinėse (A pav.) ir vožtuvo-mašinos kaskadose (B pav.) rotoriaus srovė išlyginama pagal trifazę tilto grandinę, o į išlyginamosios srovės grandinę pirmajame korpuse įvedamas papildomas EMF. vožtuvo keitiklis, o antrame - iš nuolatinės srovės mašinos. Grandinė, parodyta fig. a, susideda iš indukcinio variklio M su faziniu rotoriumi.
Rotoriaus grandinėje yra vožtuvo keitiklis V1, kuriame ištaisoma rotoriaus kintamoji srovė.Su vožtuvo keitikliu per droselį L įjungiamas keitiklis (vožtuvo keitiklis V2), kuris yra papildomo EML šaltinis. Vožtuvo keitiklis V2 surenkamas su transformatoriumi T pagal trifazę nulinę grandinę. Paprastai naudojamas mažuose įrenginiuose.
Šioje diagramoje aiškiai apibrėžtos dviejų vožtuvų keitiklių funkcijos, čia VI vožtuvai veikia kaip lygintuvai, paverčiantys slydimo dažnio rotoriaus kintamąją srovę į nuolatinę srovę. Vožtuvai V2 paverčia stovinčio rotoriaus srovę į kintamąją srovę tinklo dažniu, tai yra, jie veikia priklausomo keitiklio režimu.
Vožtuvo-mašinos kaskadoje (C pav.) vožtuvo keitikliu V1 ištaisyta rotoriaus srovė paverčiama kintamąja srove tinklo dažniu nuolatinės srovės mašinos G ir sinchroninio generatoriaus G1 pagalba. . Šioje grandinėje mašinos G ir G1 atlieka keitiklio vaidmenį.
Buvo sukurtos įvairios asinchroninių vožtuvų kaskadų schemos, tačiau pagrindinė ir labiausiai paplitusi schema parodyta fig. Įdomūs yra AMVK-13-4 pavieniai korpusai, kurių galia yra 13 kW. Vienu atveju ant tokios kaskados dedamas asinchroninis variklis su faziniu rotoriumi, nuolatinės srovės mašina ir nekontroliuojamų vožtuvų rotorių grupė.
Prietaisas yra kintamosios srovės variklis su bepakopiu greičio reguliavimu. Šie įrenginiai gali įveikti dideles perkrovas. Kaskados vardinis greitis yra 1400 min-1, maitinimo įtampa 380 V ir reguliavimo diapazonas 1400-650 min-1 be statoriaus grandinės perjungimo.
Perjungiant statoriaus apviją iš žvaigždės į trikampį, valdymo diapazonas bus 1400-400 min-1, sukimo momentas pastovus, įrenginio svoris 360 kg, žadinimo įtampa 220 V.Prietaisas turi apsaugotą pūstą konstrukciją. Šie įtaisai tinka pavaros įrenginiams.
Scheminis vožtuvo-mašinos kaskados su vienu korpusu išdėstymas parodytas Fig. v. Ant vieno veleno sumontuotas asinchroninio elektros variklio rotorius 5 ir nuolatinės srovės mašinos armatūra 4. Bendroje plieninėje cilindrinėje lovoje 6 sumontuotas asinchroninio elektros variklio statorius 7 ir nuolatinės srovės mašinos poliai 8. Kolektorius 9 ir slankiojantys žiedai 10, asinchroninio variklio kolektoriaus šepečiai 3 ir šepečiai 1 sujungti per silicio lygintuvus 2. Šilumos pašalinimui iš mašinos, ypač esant sumažintam greičiui, rotoriuje ir rėme yra specialūs ventiliacijos kanalai.
Tiltinis lygintuvas, tiekiantis išlygintą rotoriaus įtampą į nuolatinės srovės mašinos armatūrą, surenkamas iš šešių VK-50-1.5 vožtuvų, kurių atvirkštinė įtampa yra 150 V. kur būtina taupyti energiją.
Kartu su aprašytais nagrinėjamų sistemų pranašumais, būtina atkreipti dėmesį į jų trūkumus: didelę vožtuvų keitiklių ir vožtuvo-mašinos pavaros kainą, mažą galios koeficientą, mažą efektyvumą, palyginti su asinchroniniu varikliu dėl to, kad pavara. veikia maksimaliu greičiu be rotoriaus apvijos variklio trumpojo jungimo, maža asinchroninio variklio perkrovos galia, mažas pavaros variklio naudojimas (apie 5-7%), reikia specialių užvedimo priemonių, užtikrinančių paleidimo charakteristikas su mažo greičio valdymu. .