Cтраница 3
В период 1880 - 1925 гг. было предложено много разнообразных однофазных и трехфазных коллекторных двигателей переменного тока ( КДПТ) и коллекторных преобразователей частоты. [31]
Коллекторные двигатели переменного тока, отличающиеся плавным регулированием скорости вращения, выполняются однофазными и трехфазными. Однофазные коллекторные двигатели используются в тяговых установках, в промышленных приводах нашли применение трехфазные коллекторные двигатели. [32]
При больших мощностях вместо применения компенсированных двигателей на практике обычно переходят к каскадным соединениям нормальных асинхронных двигателей с вспомогательными машинами, к-рые вырабатывают необходимый для намагничивания асинхронных двигателей реактивный ток. В качестве таких вспомогательных машин могут применяться трехфазные коллекторные двигатели и одноякорные преобразователи ( см.): каскады Кремера, Шербиуса и др. Эти каскадные соединения дают возможность одновременно производить экономич. В силу сложности и относительно большой стоимости ( в виду большого числа вспомогательных машин) такого способа улучшения cos p асинхронных двигателей каскадные соединения с коллекторными двигателями применяются лишь в случаях, когда одновременно требуется получить экономич. [33]
При больших мощностях вместо применения компенсированных двигателей на практике обычно переходят к каскадным соединениям нормальных асинхронных двигателей с вспомогательными машинами, к-рые вырабатывают необходимый для намагничивания асинхронных двигателей реактивный ток. В качестве таких вспомогательных машин могут применяться трехфазные коллекторные двигатели и одноякорные преобразователи ( см.): каскады Кремера, Шербиуса и др. Эти каскадные соединения дают возможность одновременно производить экономич. В силу сложности и относительно большой стоимости ( в виду большого числа вспомогательных машин) такого способа улучшения cosy асинхронных двигателей каскадные соединения с коллекторными двигателями применяются лишь в случаях, когда одновременно требуется получить экономич. [34]
Число различных типов коллекторных двигателей переменного тока, предложенных изобретателями, чрезвычайно велико. Практическое значение имеют лишь следующие двигатели: 1) однофазный репульсионный двигатель с двумя комплектами щеток, соединенными по хорде; оба комплекта щеток вв механически связаны и перемещаются вместе ( фиг. Репульсионные двигатели строятся мощностью до 75 квт и имеют нормальные пределы регулирования от 50 до 120 % синхронной скорости. Трехфазные коллекторные двигатели за границей строятся мощностью до 150 квт с пределами регулирования от 50 до 1500 / 0 синхронной скорости для шунтовых и от 50 до 120 % для сериесных. Большие пределы регулирования ограничены коммутацией. Специальными мерами с понижением мощности эти пределы иногда могут быть расширены для шунтовых машин вниз до 15 % синхронной скорости. [35]
Сложнее дело обстоит в случае регулируемых приводов. Индукционный двигатель трехфазного тока сам по себе следует считать практически почти нерегулируемым. Однофазные репульсионные двигатели, конкурирующие при малых мощностях с трехфазными коллекторными, в силу худшего использования материала постепенно вытесняются трехфазными. Подобно тому как это имело место в области электрической тяги, в ряде промышленных установок происходит борьба между постоянным и переменным током у регулируемых приводов. В случае единичных регулируемых установок порядка нескольких сот kW, например нереверсивные прокатные станы, шахтные вентиляторы, регулируемые воздуходувки, когда пределы регулировки не превышают 1: 2, применяются каскадные агрегаты в виде сист. Установки трехфазных коллекторных двигателей большой мощности ( 300 - 400 kW) чрезвычайно редки. Реверсивные прокатные станы ( номинальной мощностью в 2 000 - 5 000 kW), требующие регулировки в широких пределах ( до 200 - 300 %) номинальной скорости, приводятся исключительно двигателями постоянного тока, питаемыми от трехфазной сети по сист. В случае нескольких регулируемых установок большой и средней мощности, расположенных вместе, применяются теперь двигатели постоянного тока ( напр, бумагоделательные машины, прокатные металлургич. При пределах регулировки больше чем 1: 3, для регулирования широко применяется система Леонарда; она же используется в таких случаях и для пуска в ход. США и Франции применяется постоянный ток; этот род тока принят и в СССР для вновь строящихся металлургич. В Германии эк е динамостроительные з-ды усиленно пропагандируют внедрение в эту область индукционных двигателей. Коллекторные двигатели переменного тока, для таких тяжелых условий работы непригодны. [36]
Если они рассчитываются для работы от постоянного и от переменного тока, они называются универсальными. В последнем случае обмотка имеет меньшее число витков - для уменьшения индуктивности двигателя. Универсальные двигатели на переменном токе при частоте 50 гц могут иметь скорость вращения значительно большую, чем 3000 об / мин. Кроме упомянутых, существует еще несколько типов однофазных, а также трехфазных коллекторных двигателей. Они допускают плавное регулирование скорости вращения, так же как двигатели постоянного тока. Однако все они сложнее, дороже, ненадежнее бесколлекторных машин переменного тока, и не имеют никаких преимуществ перед двигателями постоянного тока. [37]
В схеме электромашинного каскада Кремера, приведенной на рис. 68 - 10, с, в качестве выпрямителя используется одноякорный преобразователь ОП. В связи с этим схеме присущи те же недостатки, что и каскаду Шербиуса ( см. ранее): возможность регулирования только вниз от синхронной скорости; нарушение устойчивости ОП при s 0 1; ограничения по мощности. Поэтому в мощных электромеханических каскадах применяют вместо одно-якорного преобразователя агрегат, состоящий из синхронного двигателя и генератора постоянного тока. Такой электромеханический каскад называется асинхронно-синхронным. В вентильно-машинном электромеханическом каскаде, схема которого изображена на рис. 68 - 10, б, выпрямление тока частотой / 2 производится с помощью выпрямительного моста В, составленного из неуправляемых полупроводниковых вентилей. Одно из возможных исполнений электромеханического каскада с непосредственной связью показано на рис. 68 - 10, в. В трехфазном коллекторном двигателе частота ЭДС Ед на щетках двигателя совпадает с частотой тока / 2 в его обмотке возбуждения. [38]
В схеме электромашинного каскада Кремера, приведенной на рис. 68 - 10, а, в качестве вытрямителя используется одноякорный преобразователь ОП. В связи с этим схеме, присущи те же недостатки, что и каскаду Шербиуса ( см. ранее): возможность регулирования только вниз от синхронной скорости; нарушение устойчивости ОП при s 0 1; ограничения по мощности. Поэтому в мощных электромеханических каскадах применяют вместо одно-якорного преобразователя агрегат, состояний из синхронного двигателя и генератора постоянного тока. Такой электромеханический каскад называется асинхронно-синхронным. В вентильно-машинном электромеханическом каскаде, схема которого изображена на рис. 68 - 10, б, выпрямление тока частотой f2 производится с помощью выпрямительного моста В, составленного из неуправляемых полупроводниковых вентилей. Одно из возможных исполнений электромеханического каскада с непосредственной связью показано на рис. 68 - 10, в. В трехфазном коллекторном двигателе частота ЭДС Ед ia щетках двигателя совпадает с частотой тока / 2 в его обмотке возбуждения. [39]