НйСтоящее изобретение относится к регулированию cKOJpocTH асинхронного двигателя в обе стороны от синхронной скорости по схемам Кремера и Шербиуса.
В этом случае в аггрегат, как известно, входят главный асинхронный двигатель, одноякорный преобразователь, соединенньгй своей стороной переменного с вторичной цепью асинхронного двигателя, двигатель постоянного тока, соединенный с одноякорным преобразователем со стороны постоянного тока и выполненный в виде одноякорного преобразователя частоты, дополнительный источник мощности, предназначенный для регулирования скорости близ синхронизма. Со стороны коллектора указанный преобразователь частоты соединен с вторичной цепью асинхронного двигателя; со стороны колец он соединяется посредством потенцисшьного регулятора или другого прибора, изменяющего напряжение, с цепью, питающей первичную сторону асинхронного двигателя. При равных числах полюсов асинхронного двигателя и преобразователя частоты последний соединяется непосредственно с валом асинхронного двигателя. При различных числах полюсов этих машин соединение это производится посредством зубчатой передачи,
передаточное отношение которой обратно пропорционально числу полюсов машин. Регулировка скорости системы производится с помощью реостата в цепи обмотки возбуждения двигателя постоянного тока. Если до изменения возбуждения этого двигателя система имела какое-либо установившееся состояние работы, при соответствующем уравновешивании напряжений между коллекторами двигателя и одноякорного преобразователя соответственной данной нагрузке и протекающему между машинами току, то при изменении возбуждения двигателя нарушается баланс напряжений между коллекторами этих машин, и между ними начинает протекать уравнительный ток, приводящий систему в новое равновесное положение при новом скольжении асинхронного двигателя. Для перевода системы на выше синхронную скорость нужно изменить направление тока в обмотке возбуждения двигателя с помощью переключателя, благодаря чему двигатель начинает толкать одноякорный преобразователь в обратную сторону. При большом приближении к синхронизму ваттные сопротивления во всей вторичной цепи начинают играть превалирующую роль, благодаря чему в системе без добавочного источника
зваттной энергии нарушается связь между стороной переменного тока одноякорного преобразователя и вторичной цепью асинхронного двигателя, благодаря чему вся система начинает терять свою устойчивость. Наличие добавочного источника энергии в виде преобразователя частоты позволяет восстановить устойчивое состояние работы не только при приближении к синхронизму, но даже и при переходе через самую синхронную скорость. Преобразователь частоты является маши-, ной, преобразующей одну частоту в другую при сохранении величины напряжения на коллекторе, если напряжение на кольцах не изменяется. При вращении ротора в сторону, противоположную вращению поля относительно ротора со скоростью этого поля, преобразователь частоты преобразует частоту колец в частоту, равную нулю; как TOjibKO скорость ротора начинает изменяться, то естественно изменяется и частота на коллекторе. Частота на коллекторе преобразователя частоты всегда бывает равна частоте скольжения главного двигателя, фаза же напряжения, даваемого преобразователем частоты относительно фазы электродвижущей силы вторичной цепи асинхронного двигателя, будет зависеть от углового положения щеток на коллекторе преобразователя частоты и поэтому она/ может быть изменена любым образом. Неизменное по величине напряжение на коллекторе преобразователя частоты вызывает наибольший ток во всей вторичной системе при синхронной скорости, когда индуктивное сопротивление равно нулю и остается лишь одно ваттное сопротивление этой цепи. При возрастании скольжения главного двигателя пропорционально увеличивается индуктивное сопротивление вторичной цепи, но так как напряжение на коллекторе прео|бразователя частоты остается неизменным,. то вызываемый этим напряжением ток во вторичной цепи начинает соответственно уменьшаться. Таким образом, при достаточно больших скольжениях действие преобразователя частоты практически сводится к нулю, при приближении же к синхронной скорости он автЪматически вступает в работу. Наоборот, действие одноякорного преобразователя при приближении к синхронизму автоматически уменьшается и начинает возрастать при увеличении скольжения. Таким образом, наличие описанных двух машин во вторичной цепи асинхронного двигателя взаимно дополняет друг друга и может обеспечить устойчивую работу всей системы при любых скольжениях в пределах- двухзонного регулирования выше и ниже синхронной скорости.
Если напряжение преобразователя частоты совпадает по фазе или сдвинуто на 180 от основной электродвижущей силы вторичной цепи асинхронного двигателя, то получается изменение скорости, системы без влияния на Cos р асинхронного двигателя. Если же напряжение преобразователя частоты имеет сдвиг пО фазе в 90 от основной вторичной электродвижущей силы асинхронного двигателя, то вызываемый этим напряжением ток будет безваттным и поэтому вызовет лишь изменение Cos f асинхронногодвигателя без влияния на его скорость. Надлежащим поворотом щеток в некоторйе среднее положение можно одновременно получить как необходимое воздействие на скорость системы, так и в хзвать желаемое улучшение Cos «р главного двигателя, освободив от этой задачи одноякорный преобразователь.
Вызываемые преобразователем частоты токи во вторичной цепи дают возможность одноякорному преобразователю совершенно устойчиво следовать за частотой скольжения, вторичной системы. Если отрегулировать систему на холостом ходу на скорость несколько выше синхронной и начать затем производить постепенную ее загрузку, то благодаря такому же постепенному уменьшению скорости асинхронного двигателя он сможет пройти череэ свою синхронную скорость при некоторой частичной нагрузке от полной; при дальнейшем возрастании нагрузки он уже станет работать ниже своей синхронной скорости. Одноякорный преобразователь в этом случае будет при холостом ходе системы медленно вращаться с частотой скольжения в сторону, обратную вращению магнитного поля относительно ротора. При переходе через синхронизм он остановится с большим удерживающим моментом, и затем при падении скорости асинхронного двигателя ниже его синхронной начнет медленно вращаться с частотой скольжения в обратную сторону.
