Мотор – генератор нб – 430в.
Мотор – генераторы состоят из высоковольтного двигателя, включенного на напряжение контактной сети, и низковольтного генератора, подающего напряжение на обмотки возбуждения тяговых двигателей при рекуперативном торможении. Обе эти машины выполняют в общем остове, а якори собирают на одном валу.
Электромашинный усилитель.
Электромашинные усилители (ЭМУ)- это специальные электрические генераторы, величина выходной мощности которых регулируется путем изменения мощности управления (возбуждения), которая во много раз меньше выходной мощности.
Конструктивно ЭМУ часто выполняются в одном корпусе с приводным электродвигателем.
По роду тока усилители подразделяются на ЭМУ постоянного и переменного тока; по числу ступеней усиления- на одно-, двух- и трехступенчатые; по направлению потока возбуждения выходной ступени- на ЭМУ продольного и поперечного поля. У ЭМУ продольного поля направление рабочего магнитного потока возбуждения совпадает с продольной осью машины (вдоль полюсов). У ЭМУ поперечного поля направление рабочего потока возбуждения совпадает с поперечной осью машины.
Самыми распространенными ЭМУ являются электромашинные усилители постоянного тока с поперечным полем, в которых используются наряду с магнитным потоком обмотки возбуждения и магнитный поток, создаваемый током обмотки якоря (двухступенчатый усилитель).
Цепь якоря ЭМУ может быть разделена на две части- продольную и поперечную благодаря наличию на коллекторе две пары щеток, установленных одна относительно другой под 900 и располагающихся на продольной (А и В) поперечной (а, б) осях машины, причем поперечные щетки замкнуты накоротко перемычкой.
Входным сигналом ЭМУ является напряжение Uвх, подаваемое на управляющую обмотку Wу (обмотку возбуждения) генератора, выходным сигналом - напряжение, снимаемое с якоря генератора Uвых.
При подаче на управляющую обмотку Wу, ось которой совпадает с продольной осью машины, управляющего сигнала Uвх в машине создается небольшой продольный поток Фу, пронизывающий витки обмотки якоря, вращающегося с высокой постоянной скоростью ω от приводного двигателя ПД. Поэтому в якорной обмотке индуктируется ЭДС Е1, снимаемая щетками а и б. Но т.к. поперечная якорная цепь замкнута накоротко, то даже при небольшой ЭДС Е1 в этой цепи возникает значительный ток, измеряемый амперами, тогда как ток в обмотке управления не превышает нескольких десятков миллиампер. Поэтому магнитный поток ФП, создаваемый поперечной цепью якорной обмотки и совпадающий по направлению с поперечной осью машины, во много раз превышает управляющий поток ФУ.
Основными параметрами ЭМУ являются коэффициенты усиления:
- по току
- по напряжению
- по мощности.
Электромашинные преобразователи частоты с использованием синхронного генератора.
Преобразователь состоит из агрегата постоянной скорости (М1,G1), предназначенного для преобразования переменного тока сетевого напряжения и неизменной частоты в регулируемое постоянное напряжение, которое зависит от тока возбуждения генератора постоянного тока G1. Двигатель постоянного тока М2 агрегата переменной скорости получает питание от генератора G1. При изменении напряжения на выводах генератора G1 (с помощью резистора R1) плавно регулируется угловая скорость двигателя М2 и одновременно угловая скорость синхронного генератора G2, что позволяет регулировать частоту выходного тока G2. Напряжение на выходе G2 можно регулировать током возбуждения синхронного генератора с помощью R3.
От синхронного генератора G2, являющегося источником напряжения с переменной частотой и амплитудой, питается один или группа асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором МЗ — М5. Меняя направление тока возбуждения генератора постоянного тока G1, можно изменять направление вращения асинхронных двигателей. При неизменном токе возбуждения синхронного генератора G2 и двигателя постоянного тока М2, меняя его угловую скорость, можно автоматически регулировать выходное напряжение по закону U2/f2=const. В данном случае, со снижением частоты снижается перегрузочная способность асинхронных двигателей и поэтому диапазон регулирования при постоянном моменте нагрузки заметно уменьшается. Больший диапазон регулирования с обеспечением необходимой перегрузочной способности (по отношению к статическому моменту нагрузки) может быть получен при вентиляторной нагрузке.
Независимо от частоты (угловой скорости) синхронного генератора G2 амплитуда напряжения на его выходе может регулироваться только вниз от номинального значения.
Если мощность, потребляемая асинхронными двигателями от источника регулируемой частоты, равна Рном, то при пренебрежении потерями в машинах общая установленная мощность преобразователи частоты составит .
С учетом потерь энергии в машинах преобразователя частоты его установленная мощность будет превышать четырехкратное значение установленной мощности нагрузки, что является недостатком электромашинного преобразователя частоты. Другим его недостатком является низкий КПД, определяемый произведением КПД отдельных машин. Если, например, КПД каждой машины при полной нагрузке принять равным 0,9, то номинальный КПД преобразователя составит 0,94 = 0,66. С уменьшением нагрузки и при регулировании угловой скорости двигателей МЗ — М5 вниз от основной КПД становится еще меньше.
Регулирование частоты связано с преодолением значительной механической и электромагнитной инерционности, которой обладает электромашинный преобразователь.