तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर्स के रोटेशन की आवृत्ति का विनियमन। अतुल्यकालिक इंजन के रोटेशन की आवृत्ति का विनियमन

इंजन की गति का विनियमन तकनीकी प्रक्रियाओं और उत्पादन तंत्र की आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित किया जाता है जिसमें उनका उपयोग किया जाता है। यह निम्नलिखित प्रमुख संकेतकों की विशेषता है।
रेगुलेशन रेंज डी   (घूर्णी गति के परिवर्तन की सीमा)। यह मान अधिकतम इंजन की गति के अनुपात से लेकर उसकी न्यूनतम गति तक को दर्शाता है।
चिकना विनियमन, जो एक यांत्रिक विशेषता से दूसरे में स्विच करते समय इंजन की गति में न्यूनतम उछाल की विशेषता है।
इंजन की गति (नियंत्रण क्षेत्र) में संभावित बदलाव की दिशा।
नाममात्र ऑपरेटिंग परिस्थितियों (साधन की आपूर्ति की वोल्टेज और आवृत्ति) के तहत, इंजन में एक प्राकृतिक यांत्रिक विशेषता है। जब इसी विशेषताओं की गति को समायोजित करना प्राकृतिक से अलग होगा। इन विशेषताओं को कृत्रिम (समायोजन) विशेषताओं कहा जाता है। विनियमन के कुछ तरीकों की मदद से कृत्रिम विशेषताओं को प्राप्त करना संभव है, जो केवल प्राकृतिक एक के नीचे स्थित हैं। अन्य विधियां प्राकृतिक विशेषताओं के ऊपर और नीचे गति नियंत्रण प्रदान करती हैं। विनियमन की दक्षता समायोजन उपकरणों के निर्माण के लिए आवश्यक अतिरिक्त पूंजीगत व्यय, साथ ही साथ विनियमन के दौरान बिजली के नुकसान से निर्धारित होती है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कुछ मामलों में, उदाहरण के लिए, ऐसे तंत्र जो कृत्रिम विशेषताओं पर अपेक्षाकृत कम समय के लिए काम करते हैं, बिजली की हानि, यहां तक ​​कि अनौपचारिक नियंत्रण विधियों के साथ, छोटे होंगे (लिफ्ट, क्रेन आदि की कम परिष्करण गति पर काम करते हैं)। इसी समय, इंजन की गति को नियंत्रित करने के लिए सरल और सस्ते तरीकों का उपयोग करना अधिक तर्कसंगत है, भले ही यह ऊर्जा की खपत के मामले में अनौपचारिक हो।

समायोजन विशेषताओं पर इसके संचालन के दौरान इंजन का अनुमेय भार स्टेटर और रोटर सर्किट में धाराओं के परिमाण द्वारा सीमित है। यह भार इंजन के अनुमेय हीटिंग द्वारा निर्धारित किया जाता है और काफी हद तक उत्पादन तंत्र की यांत्रिक विशेषताओं, शाफ्ट पर प्रतिरोध का क्षण, इंजन और तंत्र की जड़ता का क्षण, आदि द्वारा निर्धारित किया जाता है।

अतुल्यकालिक मोटर्स के घूर्णी गति का विनियमन स्टेटर की तरफ से या रोटर की तरफ से इस पर प्रभाव के माध्यम से किया जा सकता है। सभी तीन तरीकों का व्यापक रूप से अभ्यास में उपयोग किया जाता है। इन तरीकों पर अधिक विस्तार से विचार करें।

बिजली की आपूर्ति की आवृत्ति को अलग करके गति नियंत्रण    विनियमन का सबसे किफायती तरीका है और आपको ड्राइव की अच्छी यांत्रिक विशेषताओं को प्राप्त करने की अनुमति देता है। मुख्य आपूर्ति की आवृत्ति को बदलते समय, प्रेरण मोटर के चुंबकीय क्षेत्र के रोटेशन की आवृत्ति बदल जाती है। मोटर बिजली की आपूर्ति को आवश्यक आवृत्ति के साथ 50 हर्ट्ज के मानक नेटवर्क आवृत्ति के वोल्टेज में बदलना चाहिए। इसके साथ ही आवृत्ति के परिवर्तन के साथ, यांत्रिक विशेषता की उच्च कठोरता और इंजन की आवश्यक अधिभार क्षमता सुनिश्चित करने के लिए इंजन पर लागू वोल्टेज को एक निश्चित कानून के अनुसार विनियमित किया जाना चाहिए। मुख्य आपूर्ति की आवृत्ति को अलग करके अतुल्यकालिक मोटर्स की घूर्णी गति को समायोजित करते समय, ऑपरेशन के विभिन्न मोड प्रदान करना संभव है: निरंतर टोक़ के साथ; निरंतर शाफ्ट शक्ति के साथ; आवृत्ति के वर्ग के लिए आनुपातिक के साथ।

समायोज्य वोल्टेज और आवृत्ति के बीच संबंध, स्टेटर के सक्रिय प्रतिरोध के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, यांत्रिक विशेषताओं की कठोरता में परिवर्तन, स्टील संतृप्ति, मोटर रोटर के रोटेशन की कम आवृत्तियों पर गर्मी हस्तांतरण की गिरावट काफी जटिल है। एक बिजली स्रोत के रूप में बिजली की मशीनों, या अर्धचालक उपकरणों पर स्थिर आवृत्ति कन्वर्टर्स का उपयोग करके रोटरी ट्रांसड्यूसर का उपयोग किया जा सकता है, जो उद्योग द्वारा व्यावसायिक रूप से निर्मित होते हैं। आवृत्ति विनियमन की एक सकारात्मक विशेषता प्राकृतिक विशेषताओं के दोनों पक्षों के लिए एक विस्तृत श्रृंखला में चिकनी विनियमन की संभावना है (नाममात्र से अधिक आवृत्ति के साथ इंजन के संभावित रोटेशन सहित)। विशेषताओं की विनियमन कठोरता और उच्च पुनः लोड करने की क्षमता प्रदान की जाती है। हालांकि, कुछ मामलों में, धातु मशीनों, इलेक्ट्रिक स्पिंडल, हाई-पावर ब्लोअर और अन्य तंत्रों के ड्राइव में, आवृत्ति विनियमन सबसे स्वीकार्य है।

डंडे की संख्या को बदलकर गति विनियमन   स्टेटर में चुंबकीय क्षेत्र के रोटेशन की आवृत्ति को बदलकर स्टेटर वाइंडिंग प्रदान की जाती है। मुख्य आपूर्ति की एक निरंतर आवृत्ति के साथ, चुंबकीय क्षेत्र के रोटेशन की आवृत्ति और इसके द्वारा निर्धारित रोटर के रोटेशन की आवृत्ति ध्रुवों की संख्या के साथ भिन्न होती है। चूंकि चरणों में निर्धारित ध्रुवों की संख्या, 2, 4, 6, 8, 10, 10, आदि के बराबर हो सकती है, जो कि 50 हर्ट्ज की आपूर्ति नेटवर्क की आवृत्ति के साथ 3000, 1500, 1000, 750, 600 के रोटेशन की एक तुल्यकालिक आवृत्ति से मेल खाती है। / मिनट, आदि, तो इस तरह से केवल चरणबद्ध विनियमन प्राप्त किया जा सकता है।

दो-गति एसिंक्रोनस इंजनों के अलावा, तीन-गति और चार-गति इंजन का उपयोग किया गया है। तीन-गति वाले इंजनों में एक स्विचेबल और एक नॉन-स्विचेबल वाइंडिंग होता है, और चार-स्पीड इंजनों में दो स्विटवेबल वाइंडिंग होते हैं, जो कि 3000/1500/1000-500 आरपीएम के लिए चार सिंक्रोनस रोटेशनल गति प्राप्त करने की अनुमति देते हैं। डंडे के जोड़े की स्विचिंग संख्या के साथ इंजन, एक नियम के रूप में, एक गिलहरी पिंजरे प्रकार घुमावदार के साथ एक शॉर्ट-सर्कुलेटेड रोटर है। ऐसा रोटर अपनी श्रृंखला में अतिरिक्त पुनर्संरचना के बिना काम करने की क्षमता प्रदान करता है। मल्टी-स्पीड इंजन में एक चरण रोटर के मामले में, स्टेटर और रोटर पर एक ही समय में स्विच करना आवश्यक होगा, जो रोटर के डिजाइन और ऐसी मशीनों के संचालन को जटिल करेगा। मल्टी-स्पीड एसिंक्रोनस मोटर्स के सकारात्मक संकेतकों में दक्षता और रोटर गति नियंत्रण की अपेक्षाकृत बड़ी रेंज शामिल है। विनियमन की इस पद्धति का नुकसान घूर्णी गति में एक चिकनी बदलाव की उपरोक्त असंभवता है।

जैसा कि कहा गया है, अतुल्यकालिक मोटर्स 4 ए के एक एकल सामान्य औद्योगिक श्रृंखला के ढांचे में, दो या तीन गति से संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए मल्टी-स्पीड मोटर्स का एक संशोधन उत्पन्न होता है। पर्ची परिवर्तन द्वारा आवृत्ति नियंत्रण सबसे सरल नियंत्रण विधियों में से एक है। उसी समय, जैसे-जैसे पर्ची बढ़ती है (बढ़ती है), रोटर घुमावदार परिवर्तन (वृद्धि) में नुकसान होता है, जिससे विनियमन के दौरान दक्षता में कमी आती है।

पर्ची पर नियंत्रण   स्टेटर की तरफ से और रोटर की तरफ से दोनों किया जा सकता है। स्वाभाविक रूप से, दूसरे मामले में, रोटर को चरण होना चाहिए और स्लिप के छल्ले के लिए घुमावदार होना चाहिए। जब स्टेटर के किनारे से समायोजित किया जाता है, तो इसके घुमावदार पर लागू वोल्टेज को बदल दिया जाता है। नाममात्र वोल्टेज से ऊपर वोल्टेज में वृद्धि से मोटर के चुंबकीय सर्किट की संतृप्ति होती है और इसलिए लागू नहीं होती है।

घूर्णी गति को नियंत्रित करने के लिए, आपूर्ति वोल्टेज को कम करें। इस मामले में, इंजन द्वारा विकसित टोक़ वोल्टेज के वर्ग के अनुपात में बदलता है और इंजन की यांत्रिक विशेषताओं के अनुसार बदलता है, जिसके परिणामस्वरूप काम करने वाली पर्ची के मूल्य भी बदलते हैं। रोटर के किनारे से विनियमन करते समय, घूर्णी गति के रिओस्टैटिक विनियमन को मुख्य रूप से रोटर वाइंडिंग सर्किट में अतिरिक्त सक्रिय प्रतिरोधों (प्रतिरोधों) को लागू करके लागू किया जाता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि विनियमन की इस पद्धति के साथ इंजन की गति की एक विस्तृत श्रृंखला में बदलाव अधिकतम (महत्वपूर्ण) टोक़ में परिवर्तन नहीं करेगा। इस प्रकार, विनियमन के दौरान इंजन की अधिभार क्षमता कम नहीं होती है।

विद्युत प्रतिष्ठानों में स्थितियां होती हैं, जब विद्युत प्रवाह के बिना सीधे चालू चालू करना असंभव होता है। यह यह विद्युत मोटर है जिसे रोटर के रोटेशन की गति से समायोजित किया जा सकता है, जिसे विद्युत प्रतिष्ठानों में आवश्यक है। सच है, उसके पास बहुत सारी खामियां हैं, और उनमें से एक ब्रश का तेजी से पहनना है, अगर उनकी स्थापना वक्रता के साथ की गई थी, और उनकी सेवा का जीवन कम है। पहने जाने पर स्पार्किंग होती है, इसलिए विस्फोटक और धूल भरे कमरों में इस इंजन का उपयोग नहीं किया जा सकता है। साथ ही, डीसी मोटर महंगी है। इस स्थिति को बदलने के लिए, एक अतुल्यकालिक मोटर और एक अतुल्यकालिक मोटर के लिए एक आवृत्ति नियंत्रक का उपयोग करें।

लगभग सभी मामलों में, वैकल्पिक चालू पर चलने वाले इलेक्ट्रिक मोटर्स एक निरंतर प्रवाह पर अपने समकक्षों से आगे निकल जाते हैं। सबसे पहले, वे सुरक्षित हैं। दूसरे, उनके छोटे आयाम और वजन हैं। तीसरा, कीमत कम है। चौथा, वे संचालित करने और कनेक्ट करने में आसान हैं।

लेकिन उनके पास एक खामी है - यह घूर्णी गति को नियंत्रित करने की कठिनाई है। इस मामले में, अतुल्यकालिक मोटर्स की आवृत्ति को विनियमित करने के मानक तरीके यहां उपयुक्त नहीं हैं, अर्थात्, वोल्टेज परिवर्तन, प्रतिरोध की स्थापना, और इसी तरह। एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर की आवृत्ति नियंत्रण - एक समस्या नंबर एक थी। यद्यपि सैद्धांतिक आधार पिछली शताब्दी के तीसवें दशक से पहले से ही ज्ञात है। पूरी बात आवृत्ति कनवर्टर की उच्च लागत पर आराम करती थी। सब कुछ बदल गया जब उन्होंने चिप्स का आविष्कार किया, जिसकी मदद से ट्रांजिस्टर के माध्यम से न्यूनतम लागत के साथ एक आवृत्ति कनवर्टर को इकट्ठा करना संभव हो गया।

नियमन सिद्धांत

तो, एक अतुल्यकालिक मोटर की घूर्णी गति को नियंत्रित करने की विधि एक सूत्र पर आधारित है। यहाँ यह नीचे है।

ω = 2π एफ / पी, जहां

• ular स्टेटर के रोटेशन का कोणीय वेग है;
• f इनपुट वोल्टेज की आवृत्ति है;
• p ध्रुव युग्मों की संख्या है।

यही है, यह पता चला है कि केवल वोल्टेज आवृत्ति को बदलकर एक इलेक्ट्रिक मोटर के रोटेशन की गति को बदलना संभव है। यह व्यवहार में क्या देता है? पहला मोटर की चिकनाई है, यह विशेष रूप से उपकरण शुरू करते समय महसूस करेगा, जब इंजन स्वयं उच्चतम भार के तहत संचालित होता है। दूसरी बढ़ी हुई पर्ची है। इसके कारण, दक्षता बढ़ जाती है, और बिजली विशेषताओं का नुकसान कम हो जाता है।

आवृत्ति नियंत्रण संरचना

सभी आधुनिक आवृत्ति कन्वर्टर्स तथाकथित दोहरे रूपांतरण के सिद्धांत पर आधारित हैं। यही है, बारी-बारी से चालू डीसी को एक अप्रबंधित सुधारक और फिल्टर के माध्यम से परिवर्तित किया जाता है। इसके अलावा, पल्स इन्वर्टर के माध्यम से (यह तीन चरण है), प्रत्यावर्ती धारा में प्रत्यावर्ती धारा का विपरीत परिवर्तन होता है। इन्वर्टर में ही छह पावर स्विच (ट्रांजिस्टर) होते हैं। इसलिए इलेक्ट्रिक इंजन की प्रत्येक वाइंडिंग विशिष्ट रेक्टिफायर कीज़ (सकारात्मक या नकारात्मक) से जुड़ी होती है। यह इन्वर्टर है जो स्टेटर वाइंडिंग पर लगाए जाने वाले वोल्टेज की आवृत्ति को बदलता है। वास्तव में, यह उसके माध्यम से है कि मोटर की आवृत्ति विनियमन होती है।

इस उपकरण में, आउटपुट ट्रांजिस्टर स्थापित किए जाते हैं। वे चाबियों की भूमिका निभाते हैं। यदि हम उनकी तुलना थाइरिस्टर से करते हैं, तो यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पूर्व साइनसॉइड के रूप में एक संकेत देता है। यह यह रूप है जो न्यूनतम विकृति पैदा करता है।

अब आवृत्ति कनवर्टर के संचालन का सिद्धांत। इसे समझने के लिए, हम नीचे दिए गए आंकड़े को अलग करने का प्रस्ताव करते हैं।

तो, चलो चित्र के माध्यम से चलते हैं, जहां

• "बी" एक अनवांटेड पावर रेक्टिफायर डायोड प्रकार है।
• "एआईएन" - स्वायत्त पलटनेवाला।
• "SUI PWM" एक पल्स चौड़ाई नियंत्रण प्रणाली है।
• "SAR" - स्वचालित नियंत्रण प्रणाली।
• "Sv" - फ़िल्टर कैपेसिटर।
• "लव" - थ्रोटल।

योजना के अनुसार, यह बहुत स्पष्ट रूप से देखा जाता है कि पलटनेवाला पल्स-चौड़ाई नियंत्रण प्रणाली (यह उच्च-आवृत्ति) के कारण वोल्टेज की आवृत्ति को समायोजित करता है। यह नियामक का वह हिस्सा है जो रेक्टिफायर के सकारात्मक ध्रुव के लिए वैकल्पिक रूप से विद्युत मोटर के स्टेटर वाइंडिंग को जोड़ने के लिए जिम्मेदार है, फिर नकारात्मक को। ध्रुवों से कनेक्शन की आवृत्ति एक साइनसोइडल वक्र में होती है। दालों की आवृत्ति पीडब्लूएम की आवृत्ति से निर्धारित होती है। इस तरह से आवृत्ति नियमन होता है।

परिवर्तन को विनियमित करें: वर्तमान आपूर्ति की आवृत्ति; स्टेटर घुमावदार के डंडे के जोड़े की संख्या; स्टेटर या रोटर सर्किट के पैरामीटर। एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए, विनियमन के सभी तीन तरीकों को लागू किया जाता है, सिंक्रोनस के लिए - केवल पहला वाला।

एसी कलेक्टर मोटर्स में, डीसी उत्तेजना के लिए श्रृंखला उत्तेजना के साथ निर्दिष्ट तरीके से घूर्णी गति को नियंत्रित किया जाता है।

वर्तमान की आवृत्ति को अलग करके गति नियंत्रण सबसे किफायती है, लेकिन मोटर को पावर देने के लिए समायोज्य आवृत्ति और वोल्टेज के साथ एक अलग जनरेटर या कनवर्टर की आवश्यकता होती है। इस पद्धति में, एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर की विशेषताओं के लिए पर्याप्त कठोरता का प्रयास करना आवश्यक है, जो वर्तमान और वोल्टेज की आवृत्ति के संयुक्त विनियमन द्वारा सुनिश्चित किया जाता है।

वर्तमान और वोल्टेज की आवृत्ति में आनुपातिक कमी के साथ, यांत्रिक विशेषता 1 (छवि 1) की कठोरता और अधिकतम क्षण Mmax प्राकृतिक विशेषता 0. की तुलना में थोड़ा कम हो जाता है। आवृत्ति विनियमन के फायदे में एक विस्तृत श्रृंखला (12: 1 तक) और चिकनाई शामिल है।

पोल जोड़े की संख्या को बदलकर घूर्णी गति का विनियमन केवल अतुल्यकालिक मोटर्स के लिए एक गिलहरी पिंजरे रोटर के साथ उपयोग किया जाता है, क्योंकि चरण-रोटर के साथ मोटर्स को रोटर वाइंडिंग के एक साथ स्विचिंग की आवश्यकता होगी, इसके डिजाइन और डिजाइन को जटिल करना।

  एक घुमावदार के वर्गों की संख्या को बदलकर या दो स्वतंत्र वाइंडिंग्स को स्विच करके पोल जोड़े की संख्या को बदला जा सकता है। पहले मामले में, स्टेटर वाइंडिंग में दो समान भाग होते हैं, जो श्रृंखला में या समानांतर में जुड़े होते हैं। यह स्विच आपको ध्रुवों के जोड़े की संख्या को 2 गुना बदलने की अनुमति देता है और इसलिए, 2: 1 के अनुपात में इलेक्ट्रिक मोटर के रोटेशन की आवृत्ति को बदल दें। विभिन्न प्रकार के डंडों के जोड़े के साथ दो वाइंडिंग्स का उपयोग आपको विभिन्न अनुपातों में घूर्णी गति को बदलने की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, 1: 3; 2: 3, आदि।

अंजीर। 1. विभिन्न वर्तमान आवृत्तियों पर एक अतुल्यकालिक मोटर की यांत्रिक विशेषताएं

दो-स्पीड इंजन के अलावा, तीन- और चार-स्पीड इंजन का उपयोग किया जाता है। उद्योग स्टेटर में एक वाइंडिंग के साथ दो-स्पीड मोटर्स का उत्पादन करता है, तीन और चार-स्पीड वाले दो विंडिंग के साथ, जो बदले में 2: 1 के अनुपात में स्विच किया जा सकता है। विनियमन की यह विधि किफायती है (इंजनों में काफी कठोर विशेषताएं हैं), लेकिन इसके लिए एक जटिल स्विचिंग डिवाइस की आवश्यकता होती है; इसके अलावा, दो वाइंडिंग वाले इंजनों के लिए, सक्रिय तांबे का उपयोग तेजी से कम हो जाता है, क्योंकि दूसरा विंडिंग चालू होने पर दूसरा बंद होता है। हालांकि, इसके फायदे के कारण, डंडे के जोड़े की संख्या को स्विच करने के साथ मोटर्स का उपयोग व्यापक रूप से जहाज इलेक्ट्रिक ड्राइव में किया जाता है, जिसे घूर्णी गति (स्टीइन्स, विंडलास, आदि) के सहज नियंत्रण की आवश्यकता नहीं होती है।

मोटर सर्किट के मापदंडों को बदलकर विनियमन चरण-रोटर के साथ मोटर्स में आम है। जब सक्रिय प्रतिरोध को रोटर सर्किट में पेश किया जाता है, तो इंजन की गति समान टोक़ मूल्य () पर कम हो जाती है। यह विधि असामाजिक है, इसके लिए एक महंगी और बोझिल रिओस्तात की आवश्यकता होती है, और घूर्णी गति में कमी 10-20% है, इसलिए इसका उपयोग अपेक्षाकृत कम और मुख्य रूप से जहाज की स्थिति में कम समय के लिए किया जाता है।

तुल्यकालिक मोटर्स शुरू करना।   सीमित शुरुआत करंट के साथ सीधी शुरुआत और शुरुआत होती है।

सीधी शुरुआत सरल है, लेकिन जब चालू किया जाता है, तो बड़ी शुरुआती धाराएं होती हैं, जो मूल्यों पर पहुंचती हैं I n = (4-7) मैं नामित हूं।

जब सीमित बिजली के पावर प्लांट से एक इलेक्ट्रिक मोटर को चालू करते हैं, तो विद्युत धाराएं विद्युत ऊर्जा के शामिल रिसीवरों के काम को बाधित करते हुए अस्वीकार्य अल्पकालिक वोल्टेज ड्रॉप का कारण बन सकती हैं। इसलिए, डायरेक्ट स्टार्ट लागू किया जाता है यदि विद्युत मोटर की शक्ति उस पावर स्टेशन की शक्ति से कई गुना कम होती है जिससे वह संचालित होता है।

जब विद्युत मोटर की शक्ति बिजली संयंत्र की शक्ति के साथ तुलनीय होती है, तो सीमित शुरुआती वर्तमान के साथ शुरू करने के विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है: मोटर के स्टेटर वाइंडिंग को स्विच करके; मदद के साथ; स्टेटर सर्किट में प्रतिरोधों का समावेश; स्टेटर सर्किट में रिएक्टरों का समावेश; रोटर सर्किट में प्रतिरोधों का समावेश (एक चरण रोटर के साथ मोटर्स के लिए)।

स्टार्टर वाइंडिंग्स को "स्टार" से "त्रिकोण" पर स्विच करके स्टार्ट-अप पर, Q1 स्विच पहले बंद हो जाता है, और मोटर स्टेटर वाइन्डिंग "स्टार" (छवि 2, ए) को चालू करता है। इंजन के त्वरित होने के बाद, Q1 स्विच खोला जाता है, और Q2 स्विच बंद हो जाता है, और वाइंडिंग को "डेल्टा" पर चालू कर दिया जाता है। इस पद्धति के साथ, प्रारंभिक धारा 3 गुना कम हो जाती है।

अंजीर। 2. "स्टार" से "त्रिकोण" पर स्विच करके इंजन शुरू करें

पिछली विधि की तुलना में एक ऑटोट्रांसफॉर्मर के साथ इंजन शुरू करने का लाभ किसी भी प्रारंभिक वोल्टेज (छवि 3, ए) को सेट करने की क्षमता है और फिर इसे आसानी से बढ़ाएं। इस पद्धति का नुकसान उच्च लागत, बड़े पैमाने पर और शुरुआती ऑटोट्रांसफॉर्मर के समग्र आयाम हैं। चित्र में दिखाए गए हैं। 3, बी।

प्रतिरोधों (छवि 4, ए) या रिएक्टरों को स्टेटर सर्किट में लॉन्च के समय शामिल किए जाने से प्रतिरोधों के मामले में बड़े सक्रिय नुकसान होते हैं और रिएक्टरों के मामले में पावर फैक्टर में कमी होती है, हालांकि, इन तरीकों की सादगी के कारण, वे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। जैसा कि सूत्र () और () से देखा जा सकता है, स्टेटर सर्किट में तत्वों के शामिल होने से रोटेशन एम मैक्स 1 की महत्वपूर्ण आवृत्ति बढ़ जाती है और पल एम अधिकतम (विशेषता 1, छवि 4, बी) को कम कर देता है।

एक चरण रोटर के साथ मोटर्स का स्टार्ट-अप रोटर सर्किट (छवि 5, ए) से जुड़े रिओस्टेट शुरू करने की मदद से किया जाता है।

रिओस्टेट शुरू करने में प्रत्येक चरण के लिए प्रतिरोधों के तीन से चार खंड होते हैं। जैसे ही इंजन में तेजी आती है, रिओस्टेट अनुभाग वैकल्पिक रूप से कम-परिचालित होते हैं। शुरुआती रिओस्तात के प्रतिरोध की गणना ग्राफ-विश्लेषणात्मक पद्धति द्वारा शुरुआती आरेख का उपयोग करके की जाती है। रोटर सर्किट के स्टार्ट-अप की शुरुआत में, एक प्रतिबाधा रिओस्टेट को चालू किया जाता है, जिस पर शुरुआती टॉर्क Mn = (0.7 - 0.8) Mmax होना चाहिए।

एम = 0 से एम = 0.8 एम अधिकतम तक के कार्य क्षेत्र में एक अतुल्यकालिक मोटर की यांत्रिक विशेषताओं को लगभग सीधा माना जा सकता है, फिर स्टार्ट-अप आरेख (छवि 5, बी) पर शुरू की शुरुआत के अनुरूप कृत्रिम विशेषता एक सीधी रेखा 4 की तरह दिखाई देगी। अंक n x और g

अंजीर। 3-5। एक ऑटोट्रांसफॉर्मर (3) का उपयोग करके इंजन शुरू करें। स्टेटर सर्किट (4) में प्रतिरोधों के साथ मोटर शुरू करें। चरण-घाव रोटर के साथ मोटर का स्टार्ट-अप (5)

घूर्णी गति को बढ़ाने के लिए, स्विच Q3 को बंद करके आरोहोस्टैट सेक्शन R3 (चित्र 5 देखें) को बंद करना आवश्यक है। आमतौर पर यह बिंदु पर किया जाता है जी "" (छवि 5, बी देखें) मोटर टोक़ के साथ एम 1 = (1.1-1) एम नॉम। शुरुआती प्रतिरोध का शेष प्रतिरोध ऐसा होना चाहिए कि कृत्रिम विशेषता 3 पर मोटर टोक़ प्रारंभिक टोक़ एम पी के मूल्य से अधिक नहीं था, अर्थात्, विशेषता 3 को बिंदु "बी" से गुजरना होगा (यह माना जाता है कि स्विच Q3 के समापन के दौरान इंजन की गति n 3 नहीं बदलती है)। इसी तरह, स्विच Q2 और Q1 बंद, इंजन काम पर जाता है। विशेषताओं 2 और 1 के अनुसार, जब तक कि प्रतिरोध पूरी तरह से भंग न हो जाए टी।

यदि प्राकृतिक विशेषताओं के लिए 1

अर्थात्, कृत्रिम विशेषता 2 और प्राकृतिक विशेषता 1 के लिए क्रिटिकल स्लिप का अनुपात रोटर चरण के कम सक्रिय प्रतिरोध के अनुपात के बराबर है, जिसमें रोटर के कम सक्रिय प्रतिरोध के लिए शुरुआती रिओस्टेट अनुभाग का प्रतिरोध भी शामिल है।

यह देखा जा सकता है कि प्राकृतिक और कृत्रिम विशेषताओं के लिए किसी भी समान क्षणों में स्थिति s / s kp = const रखती है, इसलिए, M = M p, समानता पर 1 और 2 विशेषताओं के लिए।

मोटर रोटर वाइंडिंग के सक्रिय प्रतिरोध को कैटलॉग द्वारा निर्धारित किया जाता है। यदि कैटलॉग में कोई प्रतिरोध डेटा नहीं है, तो यह सूत्र का उपयोग करके गणना की जा सकती है:

नेटवर्क में ऊर्जा की वापसी के साथ ब्रेकिंग मोड   चुंबकीय क्षेत्र के रोटेशन की आवृत्ति से अधिक एक रोटर गति पर होता है। यह मोड तब संभव है जब इंजन को गिरते लोड से तेज किया जाता है या जब मल्टी-स्पीड इलेक्ट्रिक मोटर को कम गति पर स्विच किया जाता है।

जब इंजन प्राकृतिक विशेषता 0 (छवि 6) के अनुसार घटना भार के कारण तेज हो जाता है, तो घूर्णी गति बढ़ जाती है और M = 0 चुंबकीय क्षेत्र n x की घूर्णी गति तक पहुंच जाता है। इंजन के आगे त्वरण के साथ, घूर्णी गति n x से अधिक हो जाती है, नेटवर्क का वोल्टेज अधिक होता है और मशीन जनरेटर मोड में संचालित होती है, जिससे नेटवर्क को सक्रिय ऊर्जा मिलती है। यह मोड चतुर्थांश II में विशेषता के एक भाग से मेल खाती है।

अतुल्यकालिक मोटर की गतिशील ब्रेकिंग   यह तीन-चरण के मुख्य आपूर्ति से स्टेटर वाइंडिंग को डिस्कनेक्ट करके और डीसी स्रोत (छवि। 7) से बिजली को चालू करने के द्वारा किया जाता है, जबकि एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र के बजाय मोटर में एक स्थिर (n x = 0) होता है। एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र के साथ घूर्णन रोटर की बातचीत के परिणामस्वरूप, एक ब्रेकिंग पल होता है (चित्र 6, विशेषता 1 देखें)। डीसी वोल्टेज को बदलकर या प्रतिरोधक आर के प्रतिरोध को बदलकर ब्रेकिंग टॉर्क को समायोजित किया जा सकता है (चित्र 7 देखें)।

अंजीर। 6-7। विभिन्न ऑपरेटिंग मोड (6) के साथ एक अतुल्यकालिक मशीन की यांत्रिक विशेषताएं। अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर की गतिशील ब्रेकिंग की योजना (7)

विरोध द्वारा ब्रेक लगाना   स्टेटर घुमावदार के दो चरणों को स्विच करके इंजन को मक्खी पर उल्टा करके प्राप्त किया जा सकता है, जबकि चुंबकीय क्षेत्र विपरीत दिशा में घूमना शुरू कर देता है और इंजन को धीमा कर देता है। अंजीर में। 6, यह मोड चतुर्थांश II में स्थित विशेषता 2 के अनुभाग से मेल खाती है। जब इंजन की गति शून्य हो जाती है, तो इसे बंद कर दिया जाना चाहिए, अन्यथा यह विपरीत दिशा में घूमना शुरू कर देगा (चतुर्थांश III में विशेषता 2 का अनुभाग)।

ब्रेकिंग विधियों की तुलना

एसी मोटर्स को ब्रेक करने के विभिन्न तरीकों की तुलना करके, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं सबसे किफायती नेटवर्क में ऊर्जा की वापसी के साथ ब्रेक लगाना है, लेकिन इसके साथ आप चुंबकीय क्षेत्र की घूर्णी गति से कम एक घूर्णी गति के लिए इंजन को ब्रेक नहीं कर सकते।

गतिशील ब्रेक लगाना   आपको मोटर को शून्य के करीब घूर्णी गति से ब्रेक करने की अनुमति देता है, लेकिन प्रत्यक्ष वर्तमान के एक अतिरिक्त स्रोत की आवश्यकता होती है।

प्रतिरोध ब्रेकिंग कम से कम प्रभावी है।, चूंकि उच्च ब्रेकिंग धाराओं पर, शॉर्ट-सर्कुलेटेड रोटर के साथ मोटर शाफ्ट पर ब्रेकिंग टॉर्क नगण्य है।

इसलिए, ब्रेकिंग की इस पद्धति को केवल मोटर में एक चरण रोटर के साथ लागू किया जाता है, जिसमें रोटर सर्किट में उच्च प्रतिरोध के साथ प्रतिरोधों को पेश करके, वर्तमान को कम करते हुए ब्रेकिंग टॉर्क को बढ़ाना संभव है (देखें छवि 6, विशेषता 3)।

संपर्क   और हम आपकी सामग्री को निकालने के लिए तुरंत सभी कदम उठाएंगे।

  लेख को देखें

डीपीटी का सिद्धांत।मशीन में दो मुख्य भाग होने चाहिए: पहला भाग - एक चुंबकीय प्रवाह बनाता है, दूसरा भाग - जिसमें ईएमएफ प्रेरित होता है। डीसी मशीन में पहला हिस्सा तय हो गया है। स्टांप्ड पोल (2) को फ्रेम (1) पर बांधा जाता है, जिस पर फ़ील्ड वाइंडिंग स्थित है (3)। दूसरा भाग लंगर है। लंगर घूमता है। यह विद्युत स्टील शीट (4) से बना एक सिलेंडर है। आर्मेचर के बाहरी हिस्से में स्लॉट होते हैं जहां घुमावदार खंड (5) बिछाए जाते हैं। प्रत्येक अनुभाग कलेक्टर प्लेटों (6) से जुड़ा हुआ है।

विद्युत चुम्बकीय क्षण फ्लक्स और आर्मेचर करंट पर निर्भर करता है। जनरेटर मोड में, विद्युत चुम्बकीय क्षण ब्रेक लगाना है। क्षणों के संतुलन की स्थिति के समीकरण को नीचे लिखा गया है, जहां जनरेटर शाफ्ट पर यांत्रिक क्षण, xx, विद्युत चुम्बकीय क्षण है। इलेक्ट्रिक ड्राइव की गति का मूल समीकरण। स्थापित प्रक्रिया जब ,,,, अगर। अगर,

गति नियंत्रण का सिद्धांत।   गति नियंत्रण के संदर्भ में, डीसी मोटर सार्वभौमिक है। आप आर्मेचर सर्किट, प्रवाह और लागू वोल्टेज में प्रतिरोध को बदलकर गति को समायोजित कर सकते हैं। यह सूत्र से स्पष्ट है:।

लंगर श्रृंखला में प्रतिरोध।प्रतिरोध की शुरूआत से पहले और बाद में धाराओं के समीकरण

जहां से, यानी धाराओं, पल घटता है ()। उसी समय, गति कम हो जाती है। आर्मेचर के वेग में कमी के साथ बढ़ता है, और यह मूल आर्मेचर करंट तक पहुंच जाएगा, लेकिन कम गति पर। आर्मेचर सर्किट में प्रतिरोध के रोटेशन की आवृत्ति का विनियमन गति को कम करने की दिशा में है।

प्रवाह।   प्रवाह के पहले और बाद में लंगर वर्तमान, उनके दृष्टिकोण। समीकरण 5.1. क्षणों। प्रवाह को कम करें, आर्मेचर करंट बढ़े, फिर, टोई (बढ़ता)।

वोल्टेज।गति नियंत्रण निम्नलिखित तरीकों से किया जाता है: ए) जनरेटर-मोटर सिस्टम (जीडी)। बी) थाइरिस्टर कनवर्टर-मोटर (टीपी-डी)। बी) पल्स चौड़ाई विनियमन।

ए) सिस्टम जीडी, राइज ।34। । जनरेटर वीजी के उत्तेजना प्रवाह को बढ़ाकर, फ्लक्स E जी और ई जी में वृद्धि होती है, और इसलिए इंजन एंकर पर वोल्टेज बढ़ता है और गति बढ़ जाती है।

बी) थाइरिस्टर कनवर्टर-मोटर। नियंत्रण कोण में वृद्धि - अर्ध-अवधि क्षेत्र कम हो जाता है, वोल्टेज -U सीएफ का औसत मूल्य कम हो जाता है, और इसलिए रोटेशन की गति कम हो जाती है।

बी) पल्स चौड़ाई विनियमन।

नाड़ी के समय को बदलने से t और कर्तव्य चक्र में परिवर्तन होता है, जहां t और नाड़ी का समय होता है; t p - समय रोकें। U cf = U 0 का औसत मूल्य। ।

6. एक तुल्यकालिक मशीन की सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति को विनियमित करने के तरीके।

एक तुल्यकालिक जनरेटर की सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति को नियंत्रित करने के तरीके।   जैसा कि हमने अभी देखा है, यदि हम जनरेटर की उत्तेजना को बदलते हैं, तो हम इस तरह प्रतिक्रियाशील शक्ति को बदल देंगे, इसे दूर कर देंगे, या इसका उपभोग करेंगे। स्टीम टरबाइन, या हाइड्रो टरबाइन की ओर से यांत्रिक शक्ति को बदलकर केवल सक्रिय शक्ति को विनियमित करना संभव है। सक्रिय बिजली उत्पादन में वृद्धि के साथ, टर्बाइन से यांत्रिक शक्ति को बढ़ाना आवश्यक है।

एसडी शुरू करें।   सिंक्रोनस मोटर को शुरू करने के लिए, एक बाहरी टोक़ का उपयोग करके अपने रोटर में तेजी लाने के लिए आवश्यक है कि तुल्यकालिक के करीब घूर्णी गति। एक तुल्यकालिक मोटर में टोक़ शुरू करने की कमी के कारण, इसे शुरू करने के लिए निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है: 1 एक सहायक मोटर का उपयोग करना शुरू करें; 2Synchronous engine start।

1. एक सहायक इंजन का उपयोग करके एक तुल्यकालिक इंजन का स्टार्ट-अप केवल इसके शाफ्ट पर यांत्रिक भार के बिना किया जा सकता है, अर्थात। लगभग बेकार। इस मामले में, स्टार्ट-अप की अवधि के लिए, इंजन अस्थायी रूप से एक सिंक्रोनस जनरेटर में परिवर्तित हो जाता है, जिसके रोटर को एक छोटे सहायक इंजन द्वारा n = 0.95n 1 तक घुमाया जाता है। इस कनेक्शन की शर्तों के अनुपालन में इस जनरेटर का स्टेटर नेटवर्क के समानांतर में जुड़ा हुआ है। स्टेटर को नेटवर्क में चालू करने के बाद, एक छोटी शटर स्पीड के साथ, फ़ील्ड वाइंडिंग को चालू किया जाता है, और मोटर को सिंक्रोनिज्म में खींचा जाता है, और सहायक ड्राइव मोटर को यंत्रवत् बंद किया जाता है। शुरू करने का यह तरीका जटिल है और इसमें एक सहायक इंजन भी है।

2. स्टार्ट-अप के समय सिंक्रोनस मोटर अतुल्यकालिक हो जाती है। एक आउट-ऑफ-पोल मोटर के पोल के टुकड़ों के खांचे में अतुल्यकालिक शुरुआती टोक़ के गठन की संभावना के लिए, एक प्रारंभिक शॉर्ट-सर्किटिंग घुमावदार रखा गया है। एक सिंक्रोनस मोटर शुरू करने की प्रक्रिया दो चरणों में की जाती है। जब स्टेटर वाइंडिंग (1) को चालू किया जाता है, तो मोटर में एक घूर्णन क्षेत्र बनता है, जो शॉर्ट-सर्कुलेटेड रोटर वाइंडिंग में ईएमएफ को प्रेरित करता है। कार्रवाई के तहत, जो छड़ करंट में बहेगा। एक शॉर्ट-सर्कुलेटिंग वाइंडिंग में करंट के साथ एक घूमने वाले चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क के परिणामस्वरूप, एक अतुल्यकालिक मोटर के रूप में, एक टॉर्क उत्पन्न होता है। इस क्षण के कारण, रोटर शून्य (एस = 0.05), अंजीर के करीब एक पर्ची में तेजी लाता है। 313. यह पहला चरण समाप्त होता है। मोटर के रोटर के समकालिक होने के लिए, उत्तेजना वाइंडिंग में प्रत्यक्ष धारा (3) (कुंजी K को स्थिति 1 पर स्विच करके) को शामिल करके इसमें एक चुंबकीय क्षेत्र बनाना आवश्यक है। चूंकि रोटर को सिंक्रोनस के करीब गति के लिए त्वरित किया जाता है, स्टेटर के सापेक्ष क्षेत्र की गति और रोटर छोटा होता है। डंडे आसानी से एक दूसरे को खोज लेंगे। और फिसलन की एक श्रृंखला के बाद, विपरीत ध्रुवों को आकर्षित किया जाएगा, और रोटर को समकालिकता में खींचा जाएगा। उसके बाद, रोटर एक तुल्यकालिक गति से घूमेगा, और इसकी घूर्णी गति स्थिर, अंजीर होगी। 313. यह लॉन्च के दूसरे चरण को समाप्त करता है। अंडर-एक्साइटेड और अति-उत्साहित मोड में एसडी का काम (आईबी= वर).    ऑपरेशन का तरीका पल की गति से मेल खाता है। पर। एक अंडर-एक्साइटेड सिंक्रोनस मोटर के साथ, वोल्टेज कंपोनेंट -E 0 एक करंट I से मेल खाता है, जो वोल्टेज Uc से कोण angle से पीछे होता है। वर्तमान I L का प्रतिक्रियाशील घटक वोल्टेज वेक्टर Uc से 90 0 से पिछड़ जाएगा, अर्थात। यह वर्तमान विशुद्ध रूप से आगमनात्मक है। इसका मतलब यह है कि जब उत्तेजित नहीं होता है, तो मोटर नेटवर्क से एक आगमनात्मक प्रवाह का उपभोग करेगा, और इसलिए नेटवर्क से प्रतिक्रियाशील शक्ति का उपभोग करेगा।

बढ़ते उत्तेजना के साथ, मूल्य -E 0 1 बढ़ता है, और वर्तमान मैं Ia = I 1 तक घट जाता है और न्यूनतम होगा। इस मोड में, एसडी cosφ = 1 के साथ काम करेगा और प्रतिक्रियाशील शक्ति का उपभोग नहीं किया जाएगा या नेटवर्क को नहीं दिया जाएगा। उत्तेजना की धारा में और वृद्धि के साथ, वोल्टेज घटक-0 0 11 होगा, और वर्तमान I 11 कोण vector 1 द्वारा नेटवर्क के वोल्टेज वेक्टर से आगे होगा। यह मोड एक ओवरएक्स्ड मोड से मेल खाता है। वर्तमान का प्रतिक्रियाशील घटक कैपेसिटिव होगा (90 U द्वारा वेक्टर Uc से आगे)। यह मोड नेटवर्क पर प्रतिक्रियाशील शक्ति की वापसी के अनुरूप होगा। यह मोड नेटवर्क में स्थिर टैंकों को शामिल करने के समान है।

इसलिए हम देखते हैं कि यदि उत्तेजना वर्तमान iB को बदल दिया जाता है, तो स्टेटर वर्तमान I का मान परिमाण में और चरण में भिन्न होगा, अर्थात। आप cos can को समायोजित कर सकते हैं। यह मूल्यवान संपत्ति सिंक्रोनस मोटर्स के उपयोग को निर्धारित करती है। उत्तेजना वर्तमान ib पर स्टेटर वर्तमान I की निर्भरता, I = f (ib) को यू-आकार की विशेषताओं, अंजीर कहा जाता है। 309. पी 2\u003e पी 1। P = const पर वर्ण हटा दिए गए हैं। बिंदीदार रेखा से 0 तक उत्तेजना वर्तमान के अनुरूप ऑपरेशन का मोड उत्साहित नहीं है, और बिंदीदार रेखा के पीछे नेटवर्क में प्रतिक्रियाशील ऊर्जा की रिहाई के साथ अति-सक्रिय है।