שילוב מכונות חשמליות, בקרת עירור אוטומטית

מכוניות חשמליות משולבות - מערכת עירור של מכונות חשמליות, שבה שטף העירור משתנה אוטומטית עם עומס המכונות (או, באופן כללי, עומס המעגל החשמלי המחובר למכונה החשמלית).

שילוב של מכונות DC נעשה על ידי הנחת על הקטבים שלהן, יחד עם פיתול מקביל המחובר במקביל למעגל האבזור, פיתול סדרתי. מכונה כזו נקראת מכונת עירור מורכבת או מעורבת.

מיושמת ערבוב מכונת AC למכונות סינכרוניות - גנרטורים, מפצים, מנועים - ונחשב בדרך כלל כמערכת (או חלק ממערכת מורכבת) לשליטה אוטומטית בגירוי של מכונה סינכרונית.

מערכת עירור - קבוצה של צמתים והתקנים המיועדים לקלוט ולשלוט בזרם העירור של מכונות סינכרוניות.הזרם הישיר הזורם דרך פיתול העירור של המכונה יוצר שדה אלקטרומגנטי מסתובב, היוצר EMF במסופים של פיתול הסטטור.

למערכת העירור, כאחד המרכיבים הקריטיים ביותר של המכונה הסינכרונית, יש השפעה משמעותית על אמינות הפעולה של תחנות כוח וצרכנים, על יציבות הפעולה המקבילה של מכונות סינכרוניות. במערכת החשמל.

מערכת העירור של מכונות סינכרוניות כוללת:

• סליל מרגש הממוקם או בחריצי הרוטור או בקטבים שלו בצורה של סלילים. קצותיו מוסרים על ידי טבעות החלקה שעליהן מופעל מתח קבוע מהמעורר;
• מעורר - ספק כוח DC וציוד עזר אליו;
• בקר שדה אוטומטי המשתנה את זרם השדה של המכונה הסינכרונית בהתאם לחוק הסדרת השדה שנבחר.

בקרת עירור אוטומטית (ARV) מתבצעת בצורה יעילה יותר ובעזרת ציוד פשוט ואמין יותר, אם נעשה שימוש בערבוב במערכת ה-ARV, שכן היא מפחיתה משמעותית את סטיות המתח כאשר העומס משתנה, מגבירה את יציבות המכונה הסינכרונית ( ולפיכך, מערכות חשמל באופן כללי), מקלות על התנעת מנועים הדומים בהספק לגנרטורים. זה האחרון חשוב מאוד עבור תחנות כוח אוטונומיות של כוח קטן ובינוני.

ההספק המרבי המועבר דרך קו החשמל בתנאים של יציבות סטטית ודינמית נקבעת במידה רבה על ידי הפרמטרים של מערכת העירור.היציבות הסטטית תלויה ברגישות מערכת העירור לשינוי מצב, הקשורה לסוג ולהגדרה של ה-ARV וקבועי הזמן של מרכיבי מערכת העירור (ARV, מעורר וסליל עירור).

ווסתי מתח אלקטרוניים עם משוב גמיש והתקני שילוב מתוקנים במתח מתאימים את העירור ביחס לסטייה של פרמטר ההפעלה - מתח או זרם.

ARVs אלה נמצאים בשימוש הנפוץ ביותר במכונות סינכרוניות. בקרים חזקים מווסתים לא רק את הסטייה, אלא גם את קצב ותאוצת השינוי בפרמטר פעולה אחד או שניים (זרם, מתח, תדר, זווית תזוזה בין המתח בנקודה כלשהי במערכת לבין EMF של מכונה סינכרונית).

אפשרויות רבות לתוכניות לשילוב מכונות סינכרוניות מחולקות ל:

• יצירת, במישרין או בעקיפין, תלוי אם הפלט של מעגל מערכת העירור מחובר ישירות למעגל עירור של מכונה סינכרונית או דרך מגבר (כאשר מעגל זה כלול במעגל העירור של המעורר או המשנה) . הם נתפסים כמגברים של מכונות חשמליות;

• הרכב לפי זרם, מתח או זווית של מכונה סינכרונית וכו'. - תלוי באילו פרמטרים הפעלה הקשורים לשינוי בעומס פועלים בכניסת המעגל (בפרט, ישנם מעגלים של מערכת העירור עבור הזרם הממוצע של קבוצה של מכונה סינכרונית, עבור קווי זרם);

• חד, דו או תלת פאזי - תלוי אם מערכת העירור מגיבה לשינויים בפרמטרים הפעלה בשלב אחד או יותר של מעגל זרם החילופין;

• פאזה או לא פאזה - תלוי אם מערכת העירור רגישה לפאזה, כלומר מגיבה לשינוי בזווית הפאזה בין וקטורי הזרם והמתח של מעגל זרם החילופין;

• ליניארי או לא ליניארי - תלוי אם גורם המידתיות בין הסטייה של הזרם המיושר במוצא המעגל לבין הסטייה של פרמטר המצב בכניסת המעגל, מה שהופך אותו לקבוע בגבולות המוגדרים של המצב משתנה ;

• מבוקר או לא מבוקר - תלוי אם המקדם לעיל משתנה אוטומטית על ידי פעולת בקרה מיוחדת (מתקנת).

שילוב של מכונות סינכרוניות נמצא בשימוש נרחב בגלל הערך הגבוה של בקרת עירור אוטומטית, שהיא אחד האמצעים העיקריים להגברת היציבות של פעולה מקבילה של מכונות סינכרוניות.

עבור מכונות סינכרוניות בעלות הספק נמוך (עד 1-2 MW), נעשה שימוש נרחב בערבוב פאזה ישיר (מבוקר ולא מבוקר) עם החלפה מלאה של מעורר המכונה במיישרים. עירור עצמי של מכונה סינכרונית.

ערבוב מבוקר מתבצע עבור מתקנים בהם יש צורך לשמור על מתח מכונה קבוע עם דיוק טוב מ-±3-5%. הניהול מתבצע על ידי מה שנקרא וסת מתח.

עבור מכונות סינכרוניות בעלות הספק נמוך עם מעוררי מכונה, ווסתי עירור אוטומטיים מיוצרים על פי ערכת ההיערכות הנשלטת על ידי מתקן מתח.

בתיאוריה הכללית של בקרה אוטומטית, השילוב של מכונות חשמליות מתייחס למערכות בקרה לפעולת ההפרעה של העומס, אותן ניתן לשלב עם בקרה על סטיית הפרמטר המיוצב (מערכות משולבות).