असिंक्रोनस वाल्व्ह कॅस्केडसह इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह

उद्योगात, उथळ गती समायोजन श्रेणी (3:2:1) असलेली ड्राइव्ह वापरली जाते, म्हणजेच तथाकथित व्हॉल्व्ह कॅस्केड, अॅसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरच्या आधारे तयार केली जाते आणि समायोज्य व्हेरिएबल ड्राइव्हची प्रणाली दर्शवते.

थ्रॉटल आणि फ्रिक्वेंसी रेग्युलेशनच्या विपरीत, कॅस्केड कनेक्शनसह, एक असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर तीन-चरण पर्यायी वर्तमान पुरवठा नेटवर्कशी जोडलेली असते. पहिल्या दोनपेक्षा या ड्राइव्ह सिस्टमचा हा एक मोठा फायदा आहे. इतर सर्व प्रणालींपेक्षा त्याची कार्यक्षमता देखील जास्त आहे. हा फायदा या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केला जाऊ शकतो की कॅस्केड सिस्टममध्ये फक्त स्लिप ऊर्जा रूपांतरित केली जाते, तर डीसी ड्राइव्ह आणि व्हेरिएबल फ्रिक्वेंसी सिस्टममध्ये, मोटरद्वारे वापरली जाणारी संपूर्ण ऊर्जा रूपांतरणाच्या अधीन असते.

थ्रॉटल आणि रिओस्टॅट अॅक्ट्युएटर्स, तसेच स्लिप क्लचच्या तुलनेत, जेथे स्लिप ऊर्जा त्यांच्याद्वारे प्रतिकारांमध्ये गमावली जाते, ऊर्जेच्या बाबतीत वाल्व कॅसकेडचे फायदे आणखी जास्त आहेत.या प्रणालींच्या रोटर सर्किटमधील कन्व्हर्टर केवळ वेग नियंत्रणासाठीच काम करतात. एसिंक्रोनस मोटर वापरून तयार केलेली ड्राइव्ह, आपल्याला व्हेरिएबल पॉवरसह हाय-स्पीड सिस्टम तयार करण्यास अनुमती देते. अशा प्रणाली गुळगुळीत गती आणि टॉर्क नियंत्रण प्रदान करतात, मोठ्या संख्येने शक्ती आणि संपर्क उपकरणांची आवश्यकता नसते.

तांदूळ. 1. कॅसकेड्सच्या योजना: a — व्हॉल्व्ह, b — व्हॉल्व्ह मशीन, c — सिंगल-बॉडी व्हॉल्व्ह मशीन

वाल्व कॅस्केडमध्ये कमी नियंत्रण शक्ती देखील आहे, सहज स्वयंचलित आहे आणि चांगले गतिशील गुणधर्म आहेत.

हे नोंद घ्यावे की व्हॉल्व्ह कॅस्केडमध्ये, रोटर सर्किटचे फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर इंडक्शन मोटरचे फिरणारे चुंबकीय प्रवाह तयार करण्यासाठी प्रतिक्रियाशील शक्ती प्रसारित करत नाही, कारण हा प्रवाह स्टेटर सर्किटमध्ये प्रवेश करणार्या प्रतिक्रियाशील शक्तीद्वारे तयार केला जातो.

याव्यतिरिक्त, वाल्व स्टेजमध्ये वापरलेले कनवर्टर केवळ दिलेल्या नियंत्रण श्रेणीच्या प्रमाणात पॉवरसाठी डिझाइन केलेले आहे. त्याच वेळी, वारंवारता नियंत्रण असलेल्या सिस्टममध्ये, कनवर्टर चुंबकीय प्रवाहाच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेला असतो आणि त्याच्या डिझाइनमध्ये ड्राइव्हची संपूर्ण शक्ती विचारात घेणे आवश्यक आहे. सर्वात सोपा वाल्व स्टेज सर्किट हे इंटरमीडिएट डीसी सर्किट आणि वाल्व ईएमएफ कन्व्हर्टर असलेले सर्किट आहे.

व्हॉल्व्ह सर्किट्स (Fig. A) आणि व्हॉल्व्ह-मशीन कॅस्केड्स (Fig. B) मध्ये, रोटर करंट तीन-फेज ब्रिज सर्किटनुसार दुरुस्त केला जातो आणि पहिल्या गृहनिर्माण मधील रेक्टिफाइड करंट सर्किटमध्ये अतिरिक्त EMF आणला जातो. व्हॉल्व्ह कन्व्हर्टर आणि दुसऱ्यामध्ये - डीसी मशीनमधून. अंजीर मध्ये दर्शविलेले सर्किट. a, फेज रोटरसह इंडक्शन मोटर M असते.

रोटर सर्किटमध्ये व्हॉल्व्ह कन्व्हर्टर V1 समाविष्ट आहे, ज्यामध्ये रोटर एसी करंट दुरुस्त केला जातो.व्हॉल्व्ह कन्व्हर्टरसह, इन्व्हर्टर (व्हॉल्व्ह कन्व्हर्टर V2) थ्रॉटल L द्वारे चालू केले जाते, जे अतिरिक्त EMF चे स्त्रोत आहे. व्हॉल्व्ह कन्व्हर्टर V2 हे ट्रान्सफॉर्मर टी सह तीन-फेज न्यूट्रल सर्किटनुसार एकत्र केले जाते. सहसा लहान उपकरणांमध्ये वापरले जाते.

या आकृतीमध्ये, दोन व्हॉल्व्ह कन्व्हर्टरची कार्ये स्पष्टपणे रेखाटलेली आहेत. येथे VI वाल्व्ह रेक्टिफायर म्हणून काम करतात, स्लिप फ्रिक्वेन्सी रोटर अल्टरनेटिंग करंटला डायरेक्ट करंटमध्ये रूपांतरित करतात. वाल्व व्ही 2 स्टँडिंग रोटरच्या प्रवाहाचे नेटवर्कच्या वारंवारतेवर पर्यायी प्रवाहात रूपांतरित करतात, म्हणजेच ते एका अवलंबित इन्व्हर्टरच्या मोडमध्ये कार्य करतात.

व्हॉल्व्ह-मशीन कॅस्केड (चित्र सी) मध्ये, व्हॉल्व्ह कन्व्हर्टर व्ही 1 द्वारे दुरुस्त केलेल्या रोटर करंटचे नेटवर्कच्या वारंवारतेसह पर्यायी करंटमध्ये रूपांतरण डायरेक्ट करंट मशीन G आणि सिंक्रोनस जनरेटर G1 च्या मदतीने होते. . या सर्किटमध्ये G आणि G1 ही यंत्रे इन्व्हर्टरची भूमिका बजावतात.

असिंक्रोनस वाल्व्ह कॅस्केडच्या विविध योजना विकसित केल्या गेल्या आहेत, परंतु मूलभूत आणि सर्वात सामान्य योजना अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. 13 kW क्षमतेचे AMVK-13-4 सिंगल एन्क्लोजर हे स्वारस्य आहे. एका प्रकरणात, अशा कॅस्केडवर फेज रोटर, डीसी मशीन आणि अनियंत्रित वाल्वचा रोटर गट असलेली इंडक्शन मोटर ठेवली जाते.

हे उपकरण स्टेपलेस गती नियमन असलेली एसी मोटर आहे. हे उपकरण लक्षणीय ओव्हरलोड्सवर मात करू शकतात. कॅसकेडची नाममात्र गती 1400 मि-1, 380 V चा पुरवठा व्होल्टेज आणि स्टेटर सर्किट स्विच न करता 1400-650 मि-1 ची समायोजन श्रेणी आहे.

स्टेटर विंडिंगला तारेपासून डेल्टावर स्विच करताना, नियंत्रण श्रेणी 1400-400 मिनिट -1 असेल, टॉर्क स्थिर असेल, युनिटचे वजन 360 किलो असेल, उत्तेजना व्होल्टेज 220 व्ही असेल.डिव्हाइसमध्ये संरक्षित उडवलेले बांधकाम आहे. ही युनिट्स ड्राइव्ह युनिट्समध्ये लागू आहेत.

एका शरीरासह वाल्व-मशीन कॅस्केडची योजनाबद्ध व्यवस्था अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. वि. एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरचे रोटर 5 आणि DC मशीनचे आर्मेचर 4 एका शाफ्टवर बसवले जातात. कॉमन स्टील बेलनाकार बेड 6 मध्ये, एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरचे स्टेटर 7 आणि डीसी मशीनचे पोल 8 माउंट केले जातात. कलेक्टर 9 आणि स्लाइडिंग रिंग 10, कलेक्टर ब्रशेस 3 आणि एसिंक्रोनस मोटरचे ब्रश 1 सिलिकॉन रेक्टिफायर्सद्वारे जोडलेले आहेत 2. मशीनमधून उष्णता काढून टाकण्यासाठी, विशेषत: कमी वेगाने, रोटरमध्ये आणि फ्रेममध्ये विशेष वायुवीजन चॅनेल आहेत.

डीसी मशीन आर्मेचरला रेक्टिफाइड रोटर व्होल्टेज पुरवणारा ब्रिज रेक्टिफायर सहा VK-50-1.5 व्हॉल्व्हमधून 150 V च्या रिव्हर्स व्होल्टेजसह एकत्र केला जातो. जेथे ऊर्जा बचत आवश्यक आहे.

विचारात घेतलेल्या सिस्टमच्या वर्णन केलेल्या फायद्यांबरोबरच, त्यांचे तोटे देखील लक्षात घेणे आवश्यक आहे: व्हॉल्व्ह कन्व्हर्टर आणि व्हॉल्व्ह-मशीन ड्राइव्हची उच्च किंमत, कमी उर्जा घटक, एसिंक्रोनस मोटरच्या तुलनेत कमी कार्यक्षमता या वस्तुस्थितीमुळे ड्राइव्ह रोटर विंडिंग मोटरच्या शॉर्ट सर्किटशिवाय जास्तीत जास्त वेगाने कार्य करते, इंडक्शन मोटरची कमी ओव्हरलोड क्षमता, ड्राइव्ह मोटरचा कमी वापर (सुमारे 5-7%), विशेष प्रारंभाची आवश्यकता म्हणजे उथळ गती नियंत्रणासह प्रारंभिक वैशिष्ट्ये प्रदान करणे .