Combinazione di macchine elettriche, controllo automatico dell'eccitazione

Auto elettriche combinate - un sistema di eccitazione di macchine elettriche, in cui il flusso di eccitazione cambia automaticamente con il carico delle macchine (o, in generale, il carico del circuito elettrico collegato alla macchina elettrica).

L'unione delle macchine in corrente continua avviene sovrapponendo ai loro poli, insieme ad un avvolgimento in parallelo collegato in parallelo al circuito dell'indotto, un avvolgimento in serie. Tale macchina è chiamata macchina ad eccitazione composta o mista.

Viene applicata la miscelazione della macchina AC per macchine sincrone — generatori, compensatori, motori - ed è generalmente considerato un sistema (o parte di un sistema complesso) per controllare automaticamente l'eccitazione di una macchina sincrona.

Sistema di eccitazione: un insieme di nodi e dispositivi progettati per ricevere e controllare la corrente di eccitazione delle macchine sincrone.La corrente continua che scorre attraverso l'avvolgimento di eccitazione della macchina forma un campo elettromagnetico rotante, che crea una fem ai terminali dell'avvolgimento dello statore.

Il sistema di eccitazione, in quanto uno degli elementi più critici della macchina sincrona, ha un impatto significativo sull'affidabilità del funzionamento di centrali elettriche e consumatori, sulla stabilità del funzionamento in parallelo delle macchine sincrone. nell'impianto elettrico.

Il sistema di eccitazione delle macchine sincrone comprende:

• una bobina eccitante situata nelle fessure del rotore o nei suoi poli sotto forma di bobine. Le sue estremità vengono rimosse da collettori rotanti ai quali viene applicata una tensione costante dall'eccitatore;
• eccitatore - alimentatore CC e apparecchiature ausiliarie ad esso;
• controllore di campo automatico che varia la corrente di campo della macchina sincrona in accordo con la legge di regolazione del campo selezionata.

Il controllo automatico dell'eccitazione (ARV) viene eseguito in modo più efficiente e con l'ausilio di apparecchiature più semplici e affidabili, se si utilizza la miscelazione nel sistema ARV, poiché riduce significativamente le deviazioni di tensione quando il carico cambia, aumenta la stabilità della macchina sincrona ( e, quindi, i sistemi di potenza in genere), facilita l'avviamento di motori paragonabili per potenza a generatori. Quest'ultimo è molto importante per le centrali elettriche autonome di piccola e media potenza.

La massima potenza trasmessa attraverso la linea elettrica nelle condizioni di stabilità statica e dinamica è in gran parte determinata dai parametri del sistema di eccitazione.La stabilità statica dipende dalla sensibilità del sistema di eccitazione al cambio di modalità, che è correlata al tipo e all'impostazione dell'ARV e alle costanti di tempo degli elementi del sistema di eccitazione (ARV, eccitatore e bobina di eccitazione).

I regolatori di tensione elettronici con feedback flessibile e dispositivi combinati rettificati in tensione regolano l'eccitazione in proporzione alla deviazione del parametro operativo - tensione o corrente.

Questi ARV sono ampiamente utilizzati su macchine sincrone. Forti controllori regolano non solo la deviazione, ma anche la velocità e l'accelerazione del cambiamento in uno o due parametri operativi (corrente, tensione, frequenza, angolo di spostamento tra la tensione in un punto del sistema e l'EMF di una macchina sincrona).

Numerose opzioni per schemi per la combinazione di macchine sincrone sono suddivise in:

• Composizione, diretta o indiretta, a seconda che l'uscita del circuito del sistema di eccitazione sia collegata direttamente al circuito di eccitazione di una macchina sincrona o tramite un amplificatore (quando questo circuito è compreso nel circuito di eccitazione dell'eccitatore o sub-eccitatore) . Sono visti come amplificatori di macchine elettriche;

• Composizione per corrente, tensione o angolo di una macchina sincrona, ecc. — a seconda di quali parametri operativi associati a una variazione del carico agiscono all'ingresso del circuito (in particolare, ci sono circuiti del sistema di eccitazione per la corrente media di un gruppo di una macchina sincrona, per linee di corrente);

• monofase, bifase o trifase - a seconda che il sistema di eccitazione risponda alle variazioni dei parametri operativi in ​​​​una o più fasi del circuito a corrente alternata;

• fase o non fase - a seconda che il sistema di eccitazione sia sensibile alla fase, cioè sensibile a una variazione dell'angolo di fase tra i vettori di corrente e la tensione del circuito di corrente alternata;

• lineare o non lineare - a seconda che il fattore di proporzionalità tra la deviazione della corrente raddrizzata all'uscita del circuito e la deviazione del parametro di modalità all'ingresso del circuito, rendendolo costante entro i limiti specificati del cambio di modalità ;

• controllato o non controllato - a seconda che il coefficiente di cui sopra venga modificato automaticamente da una speciale azione di controllo (correttiva).

La combinazione di macchine sincrone è ampiamente utilizzata a causa dell'elevato valore del controllo automatico dell'eccitazione, che è uno dei mezzi principali per aumentare la stabilità del funzionamento in parallelo delle macchine sincrone.

Per le macchine sincrone di bassa potenza (fino a 1-2 MW), è ampiamente utilizzata la miscelazione in fase diretta (controllata e non controllata) con la completa sostituzione dell'eccitatore della macchina con raddrizzatori. autoeccitazione di una macchina sincrona.

La miscelazione controllata viene eseguita per installazioni in cui è necessario mantenere una tensione costante della macchina con una precisione migliore di ± 3-5%. La gestione è effettuata dal cosiddetto regolatore di tensione.

Per macchine sincrone a bassa potenza con eccitatori di macchine, vengono prodotti regolatori di eccitazione automatici secondo lo schema di fasatura controllato da un correttore di tensione.

Nella teoria generale del controllo automatico, la combinazione di macchine elettriche si riferisce a sistemi di controllo per l'azione di disturbo del carico, che possono essere combinati con il controllo per la deviazione del parametro stabilizzato (sistemi combinati).