Kombinácia elektrických strojov, automatické riadenie budenia

Kombinované elektromobily — systém budenia elektrických strojov, pri ktorom sa budiaci tok automaticky mení so zaťažením strojov (alebo vo všeobecnosti so zaťažením elektrického obvodu pripojeného k elektrickému stroju).

Kombinácia jednosmerných strojov sa vykonáva navrstvením sériového vinutia na ich póly spolu s paralelným vinutím zapojeným paralelne s obvodom kotvy. Takýto stroj sa nazýva zložený alebo zmiešaný budiaci stroj.

Aplikuje sa AC strojové miešanie pre synchrónne stroje — generátory, kompenzátory, motory — a je všeobecne považovaný za systém (alebo časť komplexného systému) na automatické riadenie budenia synchrónneho stroja.

Budiaci systém — súbor uzlov a zariadení určených na príjem a riadenie budiaceho prúdu synchrónnych strojov.Jednosmerný prúd pretekajúci budiacim vinutím stroja tvorí rotujúce elektromagnetické pole, ktoré vytvára emf na svorkách vinutia statora.

Budiaci systém, ako jeden z najdôležitejších prvkov synchrónneho stroja, má významný vplyv na spoľahlivosť prevádzky elektrární a spotrebiteľov, na stabilitu paralelnej prevádzky synchrónnych strojov. v elektrickom systéme.

Budiaci systém synchrónnych strojov zahŕňa:

• budiaca cievka umiestnená buď v drážkach rotora alebo v jeho póloch vo forme cievok. Jeho konce sú odstránené zberacími krúžkami, na ktoré je privedené konštantné napätie z budiča;
• budič - jednosmerný napájací zdroj a pomocné zariadenia k nemu;
• automatický regulátor poľa, ktorý mení budiaci prúd synchrónneho stroja v súlade so zvoleným zákonom o regulácii poľa.

Automatické riadenie budenia (ARV) sa vykonáva efektívnejšie a pomocou jednoduchšieho a spoľahlivejšieho zariadenia, ak sa v systéme ARV používa miešanie, pretože výrazne znižuje odchýlky napätia pri zmene zaťaženia, zvyšuje stabilitu synchrónneho stroja ( a teda aj energetické systémy vo všeobecnosti), uľahčuje štartovanie motorov porovnateľných s výkonom generátorov. Ten je veľmi dôležitý pre autonómne elektrárne malého a stredného výkonu.

Maximálny prenášaný výkon po silovom vedení za podmienok statickej a dynamickej stability je do značnej miery určený parametrami budiaceho systému.Statická stabilita závisí od citlivosti budiaceho systému na zmenu režimu, ktorá súvisí s typom a nastavením ARV a časovými konštantami prvkov budiaceho systému (ARV, budič a budiaca cievka).

Elektronické regulátory napätia s flexibilnou spätnou väzbou a napäťovo usmernené kombinované zariadenia upravujú budenie úmerne k odchýlke prevádzkového parametra - napätia alebo prúdu.

Tieto ARV sa najčastejšie používajú na synchrónnych strojoch. Silné regulátory regulujú nielen odchýlku, ale aj rýchlosť a zrýchlenie zmeny jedného alebo dvoch prevádzkových parametrov (prúd, napätie, frekvencia, uhol posunu medzi napätím v niektorom bode systému a EMF synchrónneho stroja).

Početné možnosti schém na kombináciu synchrónnych strojov sú rozdelené na:

• Priame alebo nepriame doplnenie v závislosti od toho, či je výstup obvodu budiacej sústavy pripojený priamo k budiacemu obvodu synchrónneho stroja alebo cez zosilňovač (ak je tento obvod súčasťou budiaceho obvodu budiaceho alebo pomocného budiča) . Sú vnímané ako zosilňovače elektrických strojov;

• Zloženie podľa prúdu, napätia alebo uhla synchrónneho stroja atď. — v závislosti od toho, aké prevádzkové parametre súvisiace so zmenou záťaže pôsobia na vstupe obvodu (predovšetkým existujú obvody budiaceho systému pre priemerný prúd skupiny synchrónneho stroja, pre prúdové vedenia);

• jedno-, dvoj- alebo trojfázové - podľa toho, či budiaca sústava reaguje na zmeny prevádzkových parametrov v jednej alebo viacerých fázach obvodu striedavého prúdu;

• fázový alebo nefázový - v závislosti od toho, či je budiaci systém fázovo citlivý, to znamená, že reaguje na zmenu fázového uhla medzi vektormi prúdu a napätím obvodu striedavého prúdu;

• lineárny alebo nelineárny — v závislosti od toho, či sa mení faktor úmernosti medzi odchýlkou ​​usmerneného prúdu na výstupe obvodu a odchýlkou ​​parametra režimu na vstupe obvodu, čím sa mení v rámci špecifikovaných limitov režimu ;

• riadené alebo neriadené — v závislosti od toho, či sa vyššie uvedený koeficient automaticky zmení špeciálnym kontrolným (nápravným) úkonom.

Kombinácia synchrónnych strojov je široko používaná z dôvodu vysokej hodnoty automatického riadenia budenia, ktoré je jedným z hlavných prostriedkov na zvýšenie stability paralelnej prevádzky synchrónnych strojov.

Pre synchrónne stroje s malým výkonom (do 1-2 MW) je široko používané priame zmiešavanie fáz (riadené aj neriadené) s úplnou výmenou budiča stroja za usmerňovače. samobudenie synchrónneho stroja.

Riadené miešanie sa vykonáva pre inštalácie, kde je potrebné udržiavať konštantné napätie stroja s presnosťou lepšou ako ± 3-5%. Riadenie vykonáva tzv regulátor napätia.

Pre synchrónne stroje s nízkym výkonom so strojovými budičmi sa vyrábajú automatické regulátory budenia podľa fázovej schémy riadenej korektorom napätia.

Kombináciou elektrických strojov sa vo všeobecnej teórii automatického riadenia označujú riadiace systémy pre rušivé pôsobenie záťaže, ktoré je možné kombinovať s riadením odchýlky stabilizovaného parametra (kombinované systémy).