Kombiniranje električnih strojeva, automatska regulacija uzbude

Kombinirani električni automobili — sustav pobude električnih strojeva, u kojem se pobudni tok automatski mijenja s opterećenjem strojeva (ili, općenito, opterećenjem električnog kruga spojenog na električni stroj).

Kombiniranje istosmjernih strojeva vrši se superponiranjem na njihove polove, zajedno s paralelnim namotom spojenim paralelno s armaturnim krugom, serijskog namota. Takav se stroj naziva složeni ili mješoviti stroj uzbude.

Primjenjuje se miješanje izmjeničnim strojem za sinkrone strojeve — generatori, kompenzatori, motori — i općenito se smatra sustavom (ili dijelom složenog sustava) za automatsko upravljanje pobudom sinkronog stroja.

Sustav uzbude — skup čvorova i uređaja namijenjenih primanju i upravljanju strujom uzbude sinkronih strojeva.Istosmjerna struja koja teče kroz uzbudni namot stroja stvara rotirajuće elektromagnetsko polje, koje stvara emf na stezaljkama namota statora.

Sustav uzbude, kao jedan od najkritičnijih elemenata sinkronog stroja, ima značajan utjecaj na pouzdanost rada elektrana i potrošača, na stabilnost paralelnog rada sinkronih strojeva. u električnom sustavu.

Sustav uzbude sinkronih strojeva uključuje:

• uzbudna zavojnica smještena ili u utorima rotora ili u njegovim polovima u obliku zavojnica. Njegovi krajevi uklanjaju se kliznim prstenovima na koje se dovodi konstantni napon iz pobudnika;
• pobudnik - napajanje istosmjernom strujom i pomoćna oprema uz njega;
• automatski regulator polja koji mijenja struju polja sinkronog stroja u skladu s odabranim zakonom regulacije polja.

Automatsko upravljanje uzbudom (ARV) provodi se učinkovitije i uz pomoć jednostavnije i pouzdanije opreme, ako se miješanje koristi u ARV sustavu, jer značajno smanjuje odstupanja napona pri promjeni opterećenja, povećava stabilnost sinkronog stroja ( i, prema tome, energetski sustavi općenito), olakšava pokretanje motora usporedivih snage s generatorima. Ovo posljednje je vrlo važno za autonomne elektrane male i srednje snage.

Maksimalna prenesena snaga dalekovodom u uvjetima statičke i dinamičke stabilnosti uvelike je određena parametrima sustava uzbude.Statička stabilnost ovisi o osjetljivosti sustava uzbude na promjenu moda, koja je povezana s vrstom i postavkom ARV i vremenskim konstantama elemenata sustava uzbude (ARV, pobudnik i uzbudni svitak).

Elektronički regulatori napona s fleksibilnom povratnom spregom i naponski ispravljeni kombinirani uređaji prilagođavaju uzbudu razmjerno odstupanju radnog parametra - napona ili struje.

Ovi ARV-ovi se najčešće koriste na sinkronim strojevima. Snažni regulatori reguliraju ne samo odstupanje, već i brzinu i ubrzanje promjene jednog ili dva radna parametra (struja, napon, frekvencija, kut pomaka između napona u nekoj točki sustava i EMF sinkronog stroja).

Brojne mogućnosti shema za kombiniranje sinkronih strojeva podijeljene su na:

• Nadopunjavanje, izravno ili neizravno, ovisno o tome je li izlaz kruga uzbudnog sustava spojen izravno na uzbudni krug sinkronog stroja ili preko pojačala (kada je ovaj krug uključen u uzbudni krug uzbudnika ili poduzbudnika) . Na njih se gleda kao na pojačivače električnih strojeva;

• Sastav po struji, naponu ili kutu sinkronog stroja itd. — ovisno o tome koji radni parametri povezani s promjenom opterećenja djeluju na ulazu kruga (konkretno, postoje krugovi sustava uzbude za prosječnu struju grupe sinkronog stroja, za strujne vodove);

• jednofazni, dvofazni ili trofazni - ovisno o tome reagira li sustav uzbude na promjene radnih parametara u jednoj ili više faza kruga izmjenične struje;

• fazni ili nefazni - ovisno o tome je li sustav uzbude fazno osjetljiv, odnosno reagira na promjenu faznog kuta između vektora struje i napona kruga izmjenične struje;

• linearni ili nelinearni — ovisno o tome je li faktor proporcionalnosti između odstupanja ispravljene struje na izlazu kruga i odstupanja parametra načina rada na ulazu u krug, čineći ga konstantnim unutar navedenih granica promjene načina rada. ;

• kontrolirani ili nekontrolirani — ovisno o tome mijenja li se gornji koeficijent automatski posebnim kontrolnim (korektivnim) djelovanjem.

Kombiniranje sinkronih strojeva ima široku primjenu zbog visoke vrijednosti automatske regulacije uzbude, koja je jedno od glavnih sredstava za povećanje stabilnosti paralelnog rada sinkronih strojeva.

Za sinkrone strojeve male snage (do 1-2 MW) široko se koristi izravno miješanje faza (kontrolirano i nekontrolirano) uz potpunu zamjenu uzbudnika stroja s ispravljačima. samouzbuda sinkronog stroja.

Kontrolirano miješanje provodi se za instalacije gdje je potrebno održavati konstantan napon stroja s točnošću boljom od ± 3-5%. Upravljanje se provodi pomoću tzv regulator napona.

Za sinkrone strojeve male snage sa strojnim pobudnicima izrađuju se automatski regulatori uzbude prema faznoj shemi upravljanoj naponskim korektorom.

Kombinacija električnih strojeva u općoj teoriji automatskog upravljanja odnosi se na sustave upravljanja poremećajnim djelovanjem opterećenja, koji se mogu kombinirati s upravljanjem odstupanjem stabiliziranog parametra (kombinirani sustavi).