ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ

Общие сведения. Принципиальные схемы преобразователей

Электромашинные преобразователи представляют собой элек­трические машины, которые в одном корпусе содержат электродви­гатель постоянного тока и вращаемый им генератор переменного тока. Двигатель имеет смешанное возбуждение. В некоторых пре­образователях смешанное возбуждение двигателя используется только при пуске, а в рабочем режиме — параллельное или неза­висимое.

В качестве генераторов применяются однофазные генераторы с возбуждением постоянным током (преобразователи серии ПО), однофазное генераторы индукторного типа (преобразователи се­рии МА) н трехфазные генераторы с возбуждением от постоянных магнитов (преобразователи серин ПТ, ПАГ).

На рис. 88 приведены принципиальные схемы соединений преоб­разователен типа ПО, типа МА и типа ПТ.

Преобразователи типа ПО (преобразователи однофазные), вы­пускаемые мощностью 250, 500, 750, 1 500, 3 000, 4 500 и 6 000 ва, предназначены для преобразования постоянного тока низкого на­пряжения (27 в) в переменный ток напряжением 115 в при часто­те 400 гц

На одном валу с якорем двигателя М (рис. 88, а) находится ротор синхронного генератора Г, на котором расположена одно­фазная рабочая обмотка якоря генератора U7pr. Обмотка возбуж­дения генератора U7Br расположена на статоре машины. У двига­теля имеются обмотки возбуждения: шунтовая Wm, сернесная Wc

и обмотка дополнительных полюсов Wan.

При включении выключателя В срабатывает контактор KL который подключит цепь якоря двигателя М под напряжение Uc. При достижении определенной величины противо-э. д. с. двига­теля сработает контактор К2. Происходит шунтирование пускового сопротивления R„ и резкое увеличение скорости вращения двига­теля. Так осуществляется двухступенчатый запуск преобразова­теля.

Преобразователи типа МА (могоральтернаторы) изготовляются на мощности 100, 250, 500, 750, 1 000, 2 500 ва. Назначение их ана­логично преобразователям типа ПО.

На одном валу с якорем двигателя М (см. рис. 88, б) находит­ся индуктор генератора Г. Обмотка возбуждения WBr и рабочая обмотка Wpr расположены на статоре машины. Двигатель преоб­разователя имеет шунтовую обмотку возбуждения Гш п сериес- ную Wc, включенную последовательно в цепь якоря.

При достижении противо-э. д. с. величины, равной примерно по­ловине номинального значения, срабатывает К2, шунтирующий об­мотку Wc.

Поскольку в преобразователях типа МА форма кривой напря­жения сильно искажается, то в настоящее время предпочтение от­дается преобразователям типа ПО.

Трехфазные преобразователи (ПТ) преобразуют постоянный ток (27 в) в трехфазный ток напряжением 36 в при частоте 400 гц. Они выполняются на мощности 70. 125, 200, 500, 1 000 ва.

Индуктор синхронного генератора (см. рис. 88, в) выполнен из постоянного магнита в виде звездочки. Отсутствие в данных гене­раторах обмоток возбуждения, контактно-щеточных узлов и других позволяет значительно уменьшить габариты и повысить их к. п. д. Недостатком преобразователей типа ПТ является трудность регу­лирования напряжения.

Принцип действия преобразователен состоит в следующем. При вращении ротора генератора (при наличии потока возбужде­ния) в обмотке его якоря наводится синусоидальная э. д. с., дей­ствующее значение которой определяется по формуле

Е= 4,44- f-W-k-Ф-10“8 в, (1.47)

где k — коэффициент обмотки; f — частота; її7 — число витков обмотки фазы; Ф —• результирующий магнитный поток.

Так как для синхронных генераторов / = , то, обозначив

4,44-W-k-10-8 = Се, ьи

получим Е = Се-п-Ф. (1-48)

При нагрузке уравнение напряжения питания двигателя

U = Е + IS-RB,

где Е — противо — э. д. с.; /я и /?я — ток и сопротивление цепи якоря двигателя.

Основными характеристиками преобразователей являются ра­бочие и эксплуатационные характеристики. Рабочие характери­стики представляют собой зависимость выходного напряжения, ча­стоты потребляемого тока и к. п. д. от тока нагрузки при постоян­ных напряжении и costp. Эксплуатационные характеристики — за­висимость тех же параметров от напряжения питання при номи­нальной нагрузке и cos<p=cosnt.

Кроме указанных характеристик, в оценке электрических свойств преобразователей большую роль играет точность стабили­зации частоты и напряжения.