इलेक्ट्रिकल मशीनचे कॅस्केड कनेक्शन

इलेक्ट्रिक मशीन्सचे कॅस्केडिंग ही रोटरच्या ईएमएफच्या बरोबरीने किंवा त्याच्या विरूद्ध आणि रोटरच्या वारंवारतेच्या बरोबरीच्या वारंवारतेसह त्याच्या रोटर सर्किटमध्ये बाह्य ईएमएफचा परिचय करून इंडक्शन मोटरच्या फिरण्याच्या गतीचे सहजतेने नियमन करण्याची एक प्रणाली आहे.

अपरिवर्तनीय इलेक्ट्रिक ड्राईव्हच्या मध्यम आणि मोठ्या शक्तीच्या असिंक्रोनस मोटर्सचा वेग नियंत्रित करण्यासाठी अशा मशीन कपलिंगचा वापर पूर्वी अनेकदा केला जात असे, उदाहरणार्थ, अपरिवर्तनीय रोलर मिल्स, मोठे पंखे, खाण पंखे, सेंट्रीफ्यूगल पंप इ.

इलेक्ट्रिक मशीनचे सर्व कॅस्केड कनेक्शन 2 मुख्य श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात: स्थिर शक्ती P = const आणि स्थिर टॉर्क M = const असलेली वनस्पती.

स्थिर शक्तीसह स्थापनेचे वैशिष्ट्य असे आहे की मुख्य असिंक्रोनस मोटरसह कॅस्केडमध्ये समाविष्ट असलेल्या मशीनपैकी एक मशीन या मोटरच्या शाफ्टसह यांत्रिकपणे व्यक्त केली जाते (चित्र 1, अ). पोस्ट इंस्टॉलेशन्समध्ये, असे कोणतेही यांत्रिक कनेक्शन नाही आणि एका अतिरिक्त मशीनऐवजी, किमान दोन मशीन वापरल्या पाहिजेत (चित्र 1, ब). यापैकी एक मशीन डीसी किंवा एसी कलेक्टर आहे.

तांदूळ. 1. कॅस्केड इंस्टॉलेशन्सचे योजनाबद्ध आकृती: a — स्थिर शक्ती (P = const), b — स्थिर टॉर्क (M = const).

डीसी मशीनसह इंडक्शन मोटरची कॅस्केड स्थापना तयार करण्यासाठी, इंडक्शन मोटरच्या रोटर आणि डीसी मशीनच्या आर्मेचर दरम्यान स्लिप-टू-डीसी एनर्जी कन्व्हर्टर समाविष्ट करणे आवश्यक आहे.

कन्व्हर्टरच्या प्रकारानुसार कॅस्केड देखील बदलतो. तत्वतः, कॅस्केडमधील कोणताही बदल P = const या योजनेनुसार आणि M = const या योजनेनुसार केला जाऊ शकतो.

सिंगल-आर्मचर कन्व्हर्टर कॅस्केड (चित्र 2) मध्ये, कनवर्टर ऑपरेटिंग परिस्थितीनुसार गती नियमन 5 ते 45% च्या श्रेणीपर्यंत मर्यादित आहे.

तांदूळ. 2. सिंगल-आर्मचर कन्व्हर्टर (P = const) सह इंडक्शन मोटर कॅस्केड आणि DC मशीनचे योजनाबद्ध आकृती.

अंजीर मध्ये ऊर्जा प्रवाह दिशा. 1, a आणि b आणि अंजीर मध्ये. सहायक कलेक्टर मशीन मोटर मोडमध्ये कार्यरत असताना सबसिंक्रोनस झोनमध्ये इंडक्शन मोटरच्या गतीचे नियमन करण्याच्या बाबतीत 2 दर्शविला जातो. सरकणारी ऊर्जा शाफ्ट किंवा वेबवर प्रसारित केली जाते.

सिंक्रोनसपेक्षा जास्त वेग असलेल्या समायोज्य असिंक्रोनस मोटरचे ऑपरेशन केवळ दुहेरी वीज पुरवठ्यासह शक्य आहे: स्टेटरच्या बाजूला आणि रोटरच्या बाजूला (चित्र 1, ब). या प्रकरणात, कनवर्टर जनरेटर मोडमध्ये कार्य करतो.

विंड टनेल पंखे ही सर्वात शक्तिशाली यंत्रणा आहेत ज्यांना वेग नियंत्रणाच्या विस्तृत श्रेणीसह इलेक्ट्रिक ड्राइव्हची आवश्यकता असते. काही पवन बोगद्यांना 20,000, 40,000 kW च्या इलेक्ट्रिक फॅन ड्राइव्हची आवश्यकता असते ज्यात 1:8 ते 1:10 च्या श्रेणीतील गती नियमन असते आणि % च्या अपूर्णांकांच्या अचूकतेसह सेट वेग राखणे आवश्यक असते.या समस्येवरील उपायांपैकी एक म्हणजे इलेक्ट्रिकल मशीनच्या कॅस्केड कनेक्शनचा वापर.

नियंत्रित उपकरणाची मोठी शक्ती आणि इंडक्शन मोटरच्या रोटर फ्रिक्वेन्सीच्या विस्तृत श्रेणीमुळे सिंगल-आर्मचर कन्व्हर्टर वापरणे किंवा जनरेटर-मोटर सिस्टीम वापरणे अशक्य झाले, कारण डायरेक्ट करंट मशीन पॉवरने भरू शकत नाही. एकाच आर्मेचरमध्ये -7000 kW पेक्षा जास्त. अशा इंस्टॉलेशन्समध्ये, सिंक्रोनस मोटर आणि डीसी जनरेटर असलेले दोन-मशीन युनिट कन्व्हर्टर म्हणून वापरले जाते (चित्र 3).

इंडक्शन मोटरचा कॅस्केड आकृती आणि मोटर-जनरेटर कन्व्हर्टरसह डीसी मशीन

कॅसकेडमध्ये जखमेच्या रोटरसह मुख्य व्हेरिएबल स्पीड इंडक्शन मोटर, एक व्हेरिएबल स्पीड युनिट, एक स्थिर गती युनिट असते. वेगाचे नियमन उत्तेजना बदलून केले जाते.