การเชื่อมต่อแบบ Cascade ของเครื่องจักรไฟฟ้า

Cascading ของเครื่องจักรไฟฟ้าเป็นระบบสำหรับควบคุมความเร็วในการหมุนของมอเตอร์เหนี่ยวนำอย่างราบรื่นโดยการใส่แรงเคลื่อนไฟฟ้าภายนอกเข้าไปในวงจรโรเตอร์ โดยวางในแนวเดียวกับหรือตรงข้ามกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าของโรเตอร์และมีความถี่เท่ากับความถี่ของโรเตอร์

ก่อนหน้านี้ คัปปลิ้งเครื่องจักรดังกล่าวมักใช้เพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสของไดรฟ์ไฟฟ้าแบบหมุนกลับไม่ได้ที่มีกำลังปานกลางและขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น สำหรับลูกกลิ้งแบบหมุนกลับไม่ได้ พัดลมขนาดใหญ่ พัดลมเหมือง ปั๊มหอยโข่ง เป็นต้น

การเชื่อมต่อน้ำตกทั้งหมดของเครื่องจักรไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก: โรงงานที่มีกำลังคงที่ P = const และโรงงานที่มีแรงบิดคงที่ M = const

การติดตั้งที่มีกำลังคงที่นั้นมีลักษณะเฉพาะคือหนึ่งในเครื่องจักรที่รวมอยู่ในน้ำตกที่มีมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสหลักนั้นมีข้อต่อเชิงกลกับเพลาของมอเตอร์นี้ (รูปที่ 1, a) ในการติดตั้งหลังการติดตั้ง จะไม่มีการเชื่อมต่อเชิงกลดังกล่าว และแทนที่จะใช้เครื่องจักรเพิ่มเติมหนึ่งเครื่อง จะต้องใช้เครื่องจักรอย่างน้อยสองเครื่อง (รูปที่ 1, b) หนึ่งในเครื่องเหล่านี้คือเครื่องสะสมไฟฟ้ากระแสตรงหรือไฟฟ้ากระแสสลับ

ข้าว. 1. แผนผังของการติดตั้งน้ำตก: a — พลังงานคงที่ (P = const), b — แรงบิดคงที่ (M = const)

ในการสร้างการติดตั้งแบบเรียงซ้อนของมอเตอร์เหนี่ยวนำกับเครื่อง DC จำเป็นต้องมีตัวแปลงพลังงานสลิปเป็น DC ระหว่างโรเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำและกระดองของเครื่อง DC

น้ำตกยังเปลี่ยนไปตามประเภทของตัวแปลง โดยหลักการแล้วการดัดแปลงใด ๆ ของน้ำตกสามารถทำได้ทั้งตามรูปแบบ P = const และตามรูปแบบ M = const

ในน้ำตกคอนเวอร์เตอร์กระดองเดียว (รูปที่ 2) การควบคุมความเร็วตามสภาพการทำงานของคอนเวอร์เตอร์จะจำกัดอยู่ที่ช่วง 5 ถึง 45%

ข้าว. 2. แผนผังของน้ำตกมอเตอร์เหนี่ยวนำและเครื่อง DC พร้อมตัวแปลงกระดองเดี่ยว (P = const)

ทิศทางการไหลของพลังงานในรูป 1, a และ b และในรูป 2 แสดงไว้สำหรับกรณีของการควบคุมความเร็วของมอเตอร์เหนี่ยวนำในเขตซิงโครนัสย่อย เมื่อเครื่อง Auxiliary Collector ทำงานในโหมดมอเตอร์ พลังงานเลื่อนจะถูกส่งไปยังเพลาหรือราง

การทำงานของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่ปรับได้ด้วยความเร็วที่สูงกว่าแบบซิงโครนัสนั้นทำได้ด้วยแหล่งจ่ายไฟสองเท่า: ที่ด้านข้างของสเตเตอร์และด้านข้างของโรเตอร์ (รูปที่ 1, b) ในกรณีนี้ ตัวแปลงจะทำงานในโหมดตัวสร้าง

พัดลมอุโมงค์ลมเป็นหนึ่งในกลไกที่ทรงพลังที่สุดที่ต้องใช้ไดรฟ์ไฟฟ้าพร้อมการควบคุมความเร็วที่หลากหลาย อุโมงค์ลมบางแห่งต้องการไดรฟ์พัดลมไฟฟ้าขนาด 20,000, 40,000 กิโลวัตต์พร้อมการควบคุมความเร็วในช่วง 1:8 ถึง 1:10 และรักษาความเร็วที่ตั้งไว้ด้วยความแม่นยำของเศษส่วน %หนึ่งในวิธีแก้ปัญหานี้คือการใช้การเชื่อมต่อแบบเรียงซ้อนของเครื่องใช้ไฟฟ้า

พลังงานขนาดใหญ่ของอุปกรณ์ควบคุมและความถี่ที่หลากหลายของโรเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำทำให้ไม่สามารถใช้ตัวแปลงแบบกระดองเดี่ยวหรือใช้ระบบมอเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ เนื่องจากเครื่องไฟฟ้ากระแสตรงไม่สามารถเติมพลังงานได้ ในกระดองเดียวโดย - สูงกว่า 7,000 กิโลวัตต์ ในการติดตั้งดังกล่าว จะใช้ยูนิตสองเครื่องซึ่งประกอบด้วยมอเตอร์ซิงโครนัสและเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงเป็นตัวแปลง (รูปที่ 3)

แผนภาพน้ำตกของมอเตอร์เหนี่ยวนำและเครื่อง DC ที่มีตัวแปลงมอเตอร์-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

คาสเคดประกอบด้วยมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบปรับความเร็วได้หลักพร้อมโรเตอร์แบบหมุน หน่วยความเร็วแบบแปรผัน หน่วยความเร็วคงที่ การควบคุมความเร็วทำได้โดยการเปลี่ยนการกระตุ้น