Здвоєний індукційний регулятор

У п. 4.7.2 розглянуто окремий регулятор. Напруги U₁, U₂ такого регулятора відрізняються одна від одної за величною та фазою. Тому процес регулювання неможливий при паралельній роботі регулятора зі звичайним трансформатором. Крім того, на валу окремого регулятора виникають при деяких положеннях ротора значні обертаючі моменти, на які повинні бути розраховані пристосування для привода й гальмування регулятора.

Мережа (статори)

до навантаження ротори

а) б)

Рис. 4.11. Схема здвоєного індукційного регулятора (а) та його векторна діаграма (б)

 

Щоб усунути ці недоліки, два окремих регулятора можливо з’єднати в один здвоєний індукційний регулятор за схемою рис. 4.11, а. Ротори закріплені на одному валу, а їхні обмотки увімкнені до мережі паралельно. Порядок чергування фаз обмоток статора й ротора одного з регуляторів змінюється на зворотний перемиканням кінців двох фаз таким чином, що при повороті ротора одного з регуляторів за напрямом обертання поля ротор іншого регулятора повертається проти напряму обертання свого поля. При повороті роторів у якийсь бік ЕРС статорів будуть зсовуватись у протилежні напрями (рис. 4.11, б). Якщо знехтувати спадами напруг в регуляторі, то напруга U₂ завжди співпадає за фазою з напругою U₁. Моменти, створювані кожним з окремих регуляторів, спрямовані в протилежні боки, й тому результуючий момент на валу здвоєного регулятора дорівнює нулеві.

 

4.7.4. Індукційний регулятор зі з’єднанням обмоток у спільний трикутник. Фазорегулятор

 

Пофазно послідовно з’єднані обмотки статора й ротора загальмованої асинхронної машини можливо з’єднати у спільний трикутник (рис. 4.12) та увімкнути вершини А, В, С трикутника до мережі з U₁=const.

Рис. 4.12. Схема індукційного регулятора зі з’єднанням обмоток у трикутник

 

Тоді при повороті ротора машини напруга U₂ між затискачами а, в, с буде змінюватись за величиною, а в загальному випадку й за фазою.

а) б) в)

Рис. 4.13. Діаграми напруг індукційного регулятора зі з’єднанням обмоток у трикутник при однакових числах витків у статорі й роторі

 

Якщо ефективні числа витків статора й ротора дорівнюють одне одному і якщо знехтувати спадами напруг на активних та індуктивних опорах обмоток, то кут зсуву напруги U₂ відносно U₁ становить 180⁰ або 0⁰. На рис. 4.13 подані діаграми напруг регулятора для цього випадку, для кількох значень кута повороту ротора регулятора.

На рис. 4.13 трикутник АВС є системою незмінних лінійних первинних напруг. При будь-яких значеннях кута геометрична сума ЕРС фази статора Е_с і фази ротора Е_р одного плеча трикутника повинна дорівнювати (зі зворотним знаком) первинній лінійній напрузі цього плеча. Зі зміною кута змінюється зсув фаз та величина ЕРС Е_с і Е_р. Тому величина трикутника авс вторинних напруг буде змінюватись.

Пропорційно ЕРС Е_с і Е_р змінюється також основний магнітний потік регулятора, тоді як в регуляторі, розглянутому в п. 4.7.1, потік залишається практично постійним.

Фазорегулятор є асинхронною машиною із загальмованим ротором, з’єднаною за схемою рис. 4.14. Повертаючи ротор відносно статора, плавно змінюють фазу ЕРС ротора, не змінюючи її за величиною. Фазорегулятор застосовується в лабораторних умовах.

Рис. 4.14. Схема фазорегулятора

 

 

Контрольні запитання

 

1. Коли виникає необхідність у регулюванні вторинної напруги трансформатора? Якими способами виконують таке регулювання?

2. Які недоліки контактних способів регулювання вторинної напруги та безконтактного підмагнічуванням?

3. Пояснити принцип регулювання вторинної напруги трансформатора перемиканням відгалужень обмоток без збудження.

4. Навести схему та пояснити принцип дії пристрою для перемикання відгалужень обмотки трансформатора з навантаженням за допомогою струмообмежуючого реактора.

5. Навести конструктивну схему перемикання відгалужень обмотки трансформатора з навантаженням за допомогою струмообмежуючих резисторів. Пояснити принцип дії.

6. Навести схему та пояснити принцип дії вентильного переходу при перемиканні відгалужень обмотки трансформатора з навантаженням.

7. Навести схему й часову діаграму регулювання вторинної напруги трансформатора з плавним міжступеневим регулюванням.

8. Навести приклади регулювання трансформаторів підмагнічуванням шунтів. Пояснити принцип дії.

9. Навести схему та пояснити принцип дії при регулюванні трансформаторів послідовного вмикання. Де та коли такий спосіб застосовується?

10. Навести приклад схеми та пояснити принцип дії трансформатора з рухомою вторинною обмоткою.

11. Поясніть принцип дії індукційного регулятора.

12. Які потужності розрізняють в індукційному регуляторі?

13. Що таке здвоєний індукційний регулятор?

14. Що таке індукційний регулятор зі з’єднанням обмоток спільним трикутником?

15. Що таке фазорегулятор?