Kombinacija električnih strojev, avtomatska regulacija vzbujanja

Kombinirani električni avtomobili — sistem vzbujanja električnih strojev, pri katerem se vzbujevalni tok samodejno spreminja z obremenitvijo strojev (ali na splošno obremenitvijo električnega tokokroga, povezanega z električnim strojem).

Združevanje enosmernih strojev se izvede tako, da se na njihove poli skupaj z vzporednim navitjem, ki je vzporedno povezan z armaturnim vezjem, namesti zaporedno navitje. Takšen stroj imenujemo sestavljeni ali mešani vzbujevalni stroj.

Uporablja se strojno mešanje AC za sinhrone stroje — generatorji, kompenzatorji, motorji — in se na splošno obravnava kot sistem (ali del kompleksnega sistema) za samodejno krmiljenje vzbujanja sinhronskega stroja.

Vzbujevalni sistem - niz vozlišč in naprav, namenjenih sprejemanju in nadzoru vzbujalnega toka sinhronskih strojev.Enosmerni tok, ki teče skozi vzbujalno navitje stroja, tvori vrtljivo elektromagnetno polje, ki ustvarja emf na sponkah statorskega navitja.

Vzbujevalni sistem kot eden najbolj kritičnih elementov sinhronskega stroja pomembno vpliva na zanesljivost delovanja elektrarn in porabnikov, na stabilnost vzporednega delovanja sinhronskih strojev. v električnem sistemu.

Sistem vzbujanja sinhronskih strojev vključuje:

• vzbujalna tuljava, ki se nahaja v režah rotorja ali v njegovih polih v obliki tuljav. Njeni konci so odstranjeni z drsnimi obroči, na katere se napaja konstantna napetost iz vzbujalnika;
• vzbujevalnik - enosmerni napajalnik in pomožna oprema zanj;
• avtomatski krmilnik polja, ki spreminja tok polja sinhronskega stroja v skladu z izbranim zakonom regulacije polja.

Avtomatsko krmiljenje vzbujanja (ARV) se izvaja učinkoviteje in s pomočjo preprostejše in zanesljivejše opreme, če se v sistemu ARV uporablja mešanje, saj bistveno zmanjša odstopanja napetosti pri spremembi obremenitve, poveča stabilnost sinhronskega stroja ( in s tem elektroenergetskih sistemov na splošno), olajša zagon motorjev, ki so po moči primerljivi z generatorji. Slednje je zelo pomembno za avtonomne elektrarne male in srednje moči.

Največjo preneseno moč po daljnovodu v pogojih statične in dinamične stabilnosti v veliki meri določajo parametri vzbujalnega sistema.Statična stabilnost je odvisna od občutljivosti vzbujalnega sistema na spremembo načina, ki je povezana z vrsto in nastavitvijo ARV ter časovnimi konstantami elementov vzbujalnega sistema (ARV, vzbujalnika in vzbujalne tuljave).

Elektronski napetostni regulatorji s prožno povratno zvezo in napetostno usmerjeni kombinirani aparati uravnavajo vzbujanje sorazmerno z odstopanjem delovnega parametra - napetosti ali toka.

Ti ARV-ji se najpogosteje uporabljajo na sinhronih strojih. Močni krmilniki uravnavajo ne le odstopanje, temveč tudi hitrost in pospešek spremembe enega ali dveh delovnih parametrov (tok, napetost, frekvenca, kot premika med napetostjo na neki točki v sistemu in EMF sinhronskega stroja).

Številne možnosti shem za kombiniranje sinhronskih strojev so razdeljene na:

• Sestavljanje, neposredno ali posredno, odvisno od tega, ali je izhod vezja vzbujalnega sistema priključen neposredno na vzbujalno vezje sinhronskega stroja ali prek ojačevalnika (če je to vezje vključeno v vzbujalno vezje vzbujalnika ali podvzbujalnika) . Videti so kot ojačevalci električnih strojev;

• Sestava po toku, napetosti ali kotu sinhronskega stroja itd. — glede na to, kateri delovni parametri, povezani s spremembo obremenitve, delujejo na vhodu vezja (zlasti obstajajo vezja vzbujalnega sistema za povprečni tok skupine sinhronskega stroja, za tokovne linije);

• enofazni, dvo- ali trifazni - odvisno od tega, ali se vzbujevalni sistem odziva na spremembe obratovalnih parametrov v eni ali več fazah tokokroga izmeničnega toka;

• fazni ali nefazni - odvisno od tega, ali je vzbujevalni sistem fazno občutljiv, to je, da se odziva na spremembo faznega kota med tokovnimi vektorji in napetostjo tokokroga izmeničnega toka;

• linearno ali nelinearno - odvisno od tega, ali je faktor sorazmernosti med odstopanjem popravljenega toka na izhodu vezja in odstopanjem parametra načina na vhodu vezja, zaradi česar je konstanten v določenih mejah spremembe načina ;

• nadzorovano ali nekontrolirano — odvisno od tega, ali se zgornji koeficient samodejno spremeni s posebnim kontrolnim (korektivnim) ukrepom.

Kombiniranje sinhronskih strojev se pogosto uporablja zaradi visoke vrednosti avtomatske regulacije vzbujanja, ki je eno glavnih sredstev za povečanje stabilnosti vzporednega delovanja sinhronskih strojev.

Za sinhrone stroje z nizko močjo (do 1-2 MW) se pogosto uporablja direktno fazno mešanje (nadzorovano in nekontrolirano) s popolno zamenjavo vzbujalnika stroja z usmerniki. samovzbujanje sinhronskega stroja.

Kontrolirano mešanje se izvaja za instalacije, kjer je potrebno vzdrževati konstantno strojno napetost z natančnostjo, boljšo od ± 3-5 %. Upravljanje poteka s pomočjo t.i regulator napetosti.

Za sinhrone stroje z nizko močjo s strojnimi vzbujevalniki se avtomatski regulatorji vzbujanja izdelujejo po fazni shemi, ki jo krmili napetostni korektor.

Kombinacija električnih strojev se v splošni teoriji avtomatskega krmiljenja nanaša na krmilne sisteme za motenjsko delovanje bremena, ki jih je mogoče kombinirati s krmiljenjem odstopanja stabiliziranega parametra (kombinirani sistemi).