Kombination af elektriske maskiner, automatisk excitationskontrol

Kombinerede elbiler — et system til excitation af elektriske maskiner, hvor excitationsfluxen automatisk ændres med maskinernes belastning (eller generelt belastningen af ​​det elektriske kredsløb forbundet med den elektriske maskine).

Kombination af DC-maskiner sker ved at overlejre deres poler, sammen med en parallelvikling forbundet parallelt med ankerkredsløbet, en serievikling. En sådan maskine kaldes en sammensat eller blandet excitationsmaskine.

AC maskinblanding anvendes til synkrone maskiner - generatorer, kompensatorer, motorer — og betragtes generelt som et system (eller en del af et komplekst system) til automatisk styring af exciteringen af ​​en synkronmaskine.

Excitationssystem — et sæt noder og enheder designet til at modtage og kontrollere excitationsstrømmen fra synkrone maskiner.Den jævnstrøm, der strømmer gennem maskinens excitationsvikling, danner et roterende elektromagnetisk felt, som skaber en emk ved statorviklingens terminaler.

Excitationssystemet, som et af de mest kritiske elementer i den synkrone maskine, har en betydelig indvirkning på pålideligheden af ​​driften af ​​kraftværker og forbrugere, på stabiliteten af ​​den parallelle drift af synkrone maskiner. i det elektriske system.

Excitationssystemet for synkrone maskiner inkluderer:

• en spændende spole placeret enten i rotorens slidser eller i dens poler i form af spoler. Dens ender fjernes af slæberinge, til hvilke der påføres en konstant spænding fra exciteren;
• exciter - DC-strømforsyning og hjælpeudstyr til det;
• automatisk feltstyring, der varierer synkronmaskinens feltstrøm i overensstemmelse med den valgte feltreguleringslov.

Automatisk excitationskontrol (ARV) udføres mere effektivt og ved hjælp af enklere og mere pålideligt udstyr, hvis blanding anvendes i ARV-systemet, da det væsentligt reducerer spændingsafvigelser, når belastningen ændres, øger stabiliteten af ​​synkronmaskinen ( og derfor strømsystemer generelt), gør det lettere at starte motorer, der kan sammenlignes med generatorer. Sidstnævnte er meget vigtigt for autonome kraftværker med små og mellemstore kraftværker.

Den maksimale transmitterede effekt gennem strømledningen under betingelserne for statisk og dynamisk stabilitet bestemmes i vid udstrækning af parametrene for excitationssystemet.Statisk stabilitet afhænger af excitationssystemets følsomhed over for modusændring, hvilket er relateret til typen og indstillingen af ​​ARV og tidskonstanterne for excitationssystemets elementer (ARV, exciter og excitationsspole).

Elektroniske spændingsregulatorer med fleksibel feedback og spændingskorrigerede kombinationsenheder justerer excitationen i forhold til afvigelsen af ​​driftsparameteren - spænding eller strøm.

Disse ARV'er er mest udbredt på synkrone maskiner. Stærke regulatorer regulerer ikke kun afvigelsen, men også hastigheden og accelerationen af ​​ændringer i en eller to driftsparametre (strøm, spænding, frekvens, forskydningsvinkel mellem spændingen på et tidspunkt i systemet og EMF af en synkronmaskine).

Talrige muligheder for ordninger til at kombinere synkrone maskiner er opdelt i:

• Opbygning, direkte eller indirekte, afhængigt af om udgangen af ​​magnetiseringssystemkredsløbet er forbundet direkte til magnetiseringskredsløbet på en synkronmaskine eller gennem en forstærker (når dette kredsløb er inkluderet i magnetiseringskredsløbet af magnetiserings- eller sub-exciteren) . De ses som forstærkere af elektriske maskiner;

• Sammensætning af strøm, spænding eller vinkel på en synkronmaskine osv. — afhængigt af hvilke driftsparametre, der er forbundet med en ændring i belastningen, der virker ved indgangen til kredsløbet (især er der kredsløb i excitationssystemet for den gennemsnitlige strøm af en gruppe af en synkronmaskine, for strømlinjer);

• enkelt-, to- eller trefaset - afhængigt af om excitationssystemet reagerer på ændringer i driftsparametre i en eller flere faser af vekselstrømkredsløbet;

• fase eller ikke-fase - afhængigt af om excitationssystemet er fasefølsomt, det vil sige reagere på en ændring i fasevinklen mellem strømvektorerne og spændingen af ​​vekselstrømkredsløbet;

• lineær eller ikke-lineær - afhængigt af om proportionalitetsfaktoren mellem afvigelsen af ​​den ensrettede strøm ved udgangen af ​​kredsløbet og afvigelsen af ​​modusparameteren ved kredsløbets input, hvilket gør den konstant inden for de specificerede grænser for modusændringen ;

• kontrolleret eller ukontrolleret — afhængig af om ovenstående koefficient ændres automatisk ved en særlig kontrol (korrigerende) handling.

Kombination af synkrone maskiner er meget udbredt på grund af den høje værdi af automatisk excitationskontrol, som er et af de vigtigste midler til at øge stabiliteten af ​​parallel drift af synkrone maskiner.

For synkrone maskiner med lav effekt (op til 1-2 MW) er direkte faseblanding (kontrolleret og ukontrolleret) med fuldstændig udskiftning af maskinens exciter med ensrettere udbredt. selv-excitering af en synkronmaskine.

Kontrolleret blanding udføres for installationer, hvor det er nødvendigt at opretholde en konstant maskinspænding med en nøjagtighed bedre end ± 3-5%. Ledelsen varetages af den såkaldte strøm regulator.

For synkrone maskiner med lav effekt med maskingeneratorer produceres automatiske excitationsregulatorer i henhold til faseskemaet styret af en spændingskorrektor.

I den generelle teori om automatisk styring refererer kombinationen af ​​elektriske maskiner til styresystemer til belastningens forstyrrende virkning, som kan kombineres med kontrol for afvigelsen af ​​den stabiliserede parameter (kombinerede systemer).