电机级联
电机级联是一种通过将外部电动势引入其转子电路来平稳调节感应电动机转速的系统,其方向与转子电动势一致或相反,频率等于转子频率。
此类机用联轴器早期多用于控制不可逆电驱动中大功率异步电动机的转速,如不可逆辊磨机、大型风机、矿用风机、离心泵等。
电机的所有级联可分为 2 大类:具有恒定功率 P = const 的设备和具有恒定扭矩 M = const 的设备。
恒功率装置的特点是,与主异步电动机串联的其中一台机器与该电动机的轴机械铰接(图 1,a)。在后期安装中,没有这种机械连接,必须至少使用两台机器,而不是一台额外的机器(图 1,b)。其中一台机器是直流或交流收集器。
米。 1、串级装置示意图:a——恒功率(P=const),b——恒转矩(M=const)。
要实现感应电机与直流电机的级联安装,需要在感应电机的转子和直流电机的电枢之间包括一个滑转直流能量转换器。
级联也根据转换器的类型而变化。原则上,级联的任何修改都可以根据方案 P = const 和方案 M = const 进行。
在单电枢变流器级联中(图 2),根据变流器运行条件的速度调节被限制在 5% 到 45% 的范围内。
米。 2. 感应电机级联和带有单电枢转换器 (P = const) 的直流电机的示意图。
能量流向如图。 1、a 和 b 以及图中。图2所示为当辅助收集器以电动模式运行时在次同步区调节感应电动机的速度的情况。滑动能量传递到轴或腹板。
可调异步电机的运行速度高于同步电机只能使用双电源供电:在定子侧和转子侧(图 1,b)。在这种情况下,转换器以发电机模式工作。
风洞风扇是最强大的机械装置之一,需要具有广泛速度控制的电力驱动。一些风洞需要 20,000、40,000 kW 的电风扇驱动器,速度调节范围为 1:8 至 1:10,并以 % 的精度保持设定速度。该问题的解决方案之一是使用电机的级联连接。
由于被控设备功率大,感应电动机转子频率变化范围大,直流电机无法充满电,因此无法使用单电枢变流器或发电机-电动机系统在单个电枢中 - 高于 7000 kW。在此类安装中,由同步电动机和直流发电机组成的双机单元用作转换器(图 3)。
感应电机和带电动发电机转换器的直流电机的级联图
级联由带绕线转子的主变速感应电动机、变速单元、恒速单元组成。调速是通过改变励磁来完成的。
