విద్యుత్ యంత్రాల క్యాస్కేడ్ కనెక్షన్

ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్ల క్యాస్కేడింగ్ అనేది ఇండక్షన్ మోటర్ యొక్క భ్రమణ వేగాన్ని సజావుగా నియంత్రించే వ్యవస్థ, ఇది రోటర్ సర్క్యూట్‌లో బాహ్య emfని ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా రోటర్ యొక్క emfకి అనుగుణంగా లేదా ఎదురుగా మరియు రోటర్ ఫ్రీక్వెన్సీకి సమానమైన ఫ్రీక్వెన్సీతో నిర్దేశించబడుతుంది.

ఇటువంటి మెషిన్ కలపడం తరచుగా మీడియం యొక్క అసమకాలిక మోటార్లు మరియు కోలుకోలేని ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ల యొక్క పెద్ద శక్తి యొక్క వేగాన్ని నియంత్రించడానికి ఉపయోగించబడింది, ఉదాహరణకు, కోలుకోలేని రోలర్ మిల్లులు, పెద్ద ఫ్యాన్లు, గని ఫ్యాన్లు, సెంట్రిఫ్యూగల్ పంపులు మొదలైనవి.

విద్యుత్ యంత్రాల యొక్క అన్ని క్యాస్కేడ్ కనెక్షన్లను 2 ప్రధాన వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: స్థిరమైన శక్తి P = const మరియు స్థిరమైన టార్క్ M = const కలిగిన మొక్కలు.

స్థిరమైన శక్తితో సంస్థాపనలు ప్రధాన అసమకాలిక మోటారుతో క్యాస్కేడ్లో చేర్చబడిన యంత్రాలలో ఒకటి యాంత్రికంగా ఈ మోటారు యొక్క షాఫ్ట్తో వ్యక్తీకరించబడిన వాస్తవం (Fig. 1, a). పోస్ట్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లలో, అటువంటి యాంత్రిక కనెక్షన్ లేదు మరియు ఒక అదనపు యంత్రానికి బదులుగా, కనీసం రెండు యంత్రాలు ఉపయోగించాలి (Fig. 1, b). ఈ యంత్రాలలో ఒకటి DC లేదా AC కలెక్టర్.

అన్నం. 1. క్యాస్కేడ్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌ల స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రాలు: a — స్థిరమైన శక్తి (P = const), b — స్థిరమైన టార్క్ (M = const).

DC యంత్రంతో ఇండక్షన్ మోటార్ యొక్క క్యాస్కేడ్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌ను రూపొందించడానికి, ఇండక్షన్ మోటర్ యొక్క రోటర్ మరియు DC మెషీన్ యొక్క ఆర్మేచర్ మధ్య స్లిప్-టు-DC ఎనర్జీ కన్వర్టర్‌ను చేర్చడం అవసరం.

కన్వర్టర్ రకాన్ని బట్టి క్యాస్కేడ్ కూడా మారుతుంది. సూత్రప్రాయంగా, క్యాస్కేడ్ యొక్క ఏదైనా మార్పు పథకం P = const మరియు పథకం M = const ప్రకారం రెండింటినీ నిర్వహించవచ్చు.

సింగిల్-ఆర్మేచర్ కన్వర్టర్ క్యాస్కేడ్ (Fig. 2) లో, కన్వర్టర్ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితుల ప్రకారం వేగం నియంత్రణ 5 నుండి 45% పరిధికి పరిమితం చేయబడింది.

అన్నం. 2. ఇండక్షన్ మోటార్ క్యాస్కేడ్ మరియు DC మెషీన్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం ఒక సింగిల్-ఆర్మేచర్ కన్వర్టర్ (P = const).

శక్తి యొక్క దిశ అంజీర్లో ప్రవహిస్తుంది. 1, a మరియు b మరియు అంజీర్‌లో. సహాయక కలెక్టర్ యంత్రం మోటారు మోడ్‌లో పనిచేస్తున్నప్పుడు సబ్‌సింక్రోనస్ జోన్‌లో ఇండక్షన్ మోటారు వేగాన్ని నియంత్రించే సందర్భంలో 2 చూపబడింది. స్లైడింగ్ శక్తి షాఫ్ట్ లేదా వెబ్కు ప్రసారం చేయబడుతుంది.

సింక్రోనస్ కంటే ఎక్కువ వేగంతో సర్దుబాటు చేయగల అసమకాలిక మోటార్ యొక్క ఆపరేషన్ డబుల్ విద్యుత్ సరఫరాతో మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది: స్టేటర్ వైపు మరియు రోటర్ వైపు (Fig. 1, b). ఈ సందర్భంలో, కన్వర్టర్ జనరేటర్ మోడ్‌లో పనిచేస్తుంది.

విండ్ టన్నెల్ అభిమానులు విస్తృత శ్రేణి వేగ నియంత్రణతో విద్యుత్ డ్రైవ్‌లు అవసరమయ్యే అత్యంత శక్తివంతమైన యంత్రాంగాలలో ఒకటి. కొన్ని విండ్ టన్నెల్‌లకు 20,000, 40,000 kW ఎలక్ట్రిక్ ఫ్యాన్ డ్రైవ్‌లు 1:8 నుండి 1:10 పరిధిలో స్పీడ్ రెగ్యులేషన్ మరియు % భిన్నాల ఖచ్చితత్వంతో సెట్ వేగాన్ని నిర్వహించడం అవసరం.ఈ సమస్యకు పరిష్కారాలలో ఒకటి విద్యుత్ యంత్రాల క్యాస్కేడ్ కనెక్షన్ యొక్క ఉపయోగం.

నియంత్రిత పరికరం యొక్క పెద్ద శక్తి మరియు ఇండక్షన్ మోటర్ యొక్క రోటర్ ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క విస్తృత శ్రేణి వైవిధ్యం సింగిల్-ఆర్మేచర్ కన్వర్టర్‌ను ఉపయోగించడం లేదా జనరేటర్-మోటార్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించడం అసాధ్యం, ఎందుకంటే డైరెక్ట్ కరెంట్ మెషీన్‌ను శక్తితో నింపడం సాధ్యం కాదు. ఒకే ఆర్మేచర్‌లో -7000 kW కంటే ఎక్కువ. అటువంటి సంస్థాపనలలో, ఒక సింక్రోనస్ మోటార్ మరియు DC జనరేటర్‌తో కూడిన రెండు-మెషిన్ యూనిట్ కన్వర్టర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది (Fig. 3).

ఇండక్షన్ మోటర్ యొక్క క్యాస్కేడ్ రేఖాచిత్రం మరియు మోటారు-జనరేటర్ కన్వర్టర్‌తో కూడిన DC మెషీన్

క్యాస్కేడ్‌లో గాయం రోటర్, వేరియబుల్ స్పీడ్ యూనిట్, స్థిరమైన స్పీడ్ యూనిట్‌తో ప్రధాన వేరియబుల్ స్పీడ్ ఇండక్షన్ మోటారు ఉంటుంది. ఉత్తేజాన్ని మార్చడం ద్వారా వేగ నియంత్రణ జరుగుతుంది.