§ 10.4. Преобразователь частоты

Преобразование стандартной частоты тока 50 гц в большую частоту производится с помощью асинхронного преобразователя, в качестве которого используется асинхронная машина с контакт­ными кольцами. Асинхронный преобразователь частоты (АПЧ) приводится во, вращение независимым двигателем, например асин­хронным короткозамкнутым двигателем.

Частота тока в цепи ротора асинхронной машины зависит от скольжения и равна произведению частоты тока в питающей сети на величину скольжения, т. е. f₂ — f_2S.

Обмотка статора .асинхронного преобразователя подключается к первичной цепи с частотой f₁ (рис. 10.4). К обмотке ротора через контактные кольца и щетки подключается вторичная цепь, в кото­рой должна быть получена повышенная частота тока f₂.

С помощью приводного двигателя ДП ротор преобразователя приводится во вращение в направлении, противоположном направлению вращения вращающегося магнитного поля статора. При этом скольжение у преобразователя s_п будет больше 1 (s_п>.l) и в обмотке его ротора будет наводиться э. д. с. E_2S =s_пE₂ с частотой f₂=s_пf₁>f₁. В соответствии с уравнением (9.2) величина напряжения U₂ на выходе вторичной цепи не зависит от скорости вращения ротора п₂ и практически остается неизменной. Величина падения напряже­ния на зажимах вторичной цепи преобразователя в Процессе его нагрузки от холостого хода до номинальной зависит от характера нагрузки. Чаще всего потребителями электрической энергии во вторичной цепи преобразователя являются асинхронные двига­тели. Так как у этих двигателей изменение потребляемой ими реак­тивной мощности при переходе от нагрузки холостого хода до номи­нальной незначительно, то и падение напряжения во вторичной цепи относительно невелико. Однако в отдельных случаях оно может составлять 20% и более.

Электрическая мощность Р_ЭЛ2 цепи ротора при s> 1 складывает­ся из электромагнитной мощности Р_эм, перенесенной вращающимся полем статора на ротор, и механической мощности Р_МЕХ, сообщае­мой преобразователю приводным двигателем:

Соотношение мощностей зависит от величины скольжения. Кроме того, через вал к преобразователю передается только активная мощность. Реактивная мощность подводится к преобразователю через его статор.

На речных судах преобразователи частоты применяются с целью получения частоты 400 гц для цепей электрорадионавигационных приборов.

Глав а XI эксплуатация электрических машин

§ 11.1. Общие положения по обслуживанию электрических машин

Правильная техническая эксплуатация электрических машин связана с осуществлением целого ряда мероприятий по обслужи­ванию и уходу за ними.

Под обслуживанием электрических машин понимают все дей­ствия, связанные с подготовкой машин к пуску, пуском, наблюде­нием за их работой, выполнением операций по регулированию ско­рости вращения и изменению направления вращения и остановкой машины.

Если электрическая машина длительное время не была в эк­сплуатации, то перед вводом ее в действие необходимо:

а) произвести наружный осмотр машины и проверить, нет ли вблизи от нее посторонних предметов (инструмента, обтирочных материалов, крепежных деталей и др.), которые могут попасть внутрь машины во время ее работы; провернуть якорь машины, чтобы убе­диться в свободном его вращении;

б) удалить пыль, грязь, масло с наружных частей машины, про­дуть машину сухим сжатым воздухом при давлении 2—3 кГ/см² (0,2—0,3 Мн/м²);

в) провести замер сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины (сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 Мом);

г) проверить: положение траверзы по заводской метке, правильность установки щеток в щеткодержателях, надежность контактов в местах присоединения канатиков щеток, соединительных проводов и выводов;

д) проверить наличие всех съемных защитных приспособлений,(крышек, кожухов, сеток и т. п.), защищающих от попадания внутрь машины воды, грязи, масла и от случайного прикосновения обслу­живающего персонала к токоведущим частям;

е) проверить надежность всех болтовых креплений (крепления подшипниковых щитов, соединительных флянцев муфт, фундамент­ных болтов и т. д.).

Все обнаруженные неисправности должны быть немедленно устранены.

Непосредственно перед пуском электрических машин проверяют:

а) положение рукояток и штурвалов коммутационной и регули­рующей аппаратуры (пакетных выключателей, автоматических вы­ключателей, рубильников, регуляторов возбуждения, реостатов, контроллеров и др.), при этом контакты коммутационной аппаратуры должны быть разомкнуты, регулятор напряжения установлен на максимальное сопротивление, пусковые реостаты—на минимальное сопротивление, посты управления, контроллеры и командо-контроллеры — в положение «отключено» (нулевое положение)

и т. д.;

б) свободу вращения и отсутствие заедания якоря (ротора) ма­шины, провернув его от руки за муфту.

Пуск генераторов осуществляют в следующей последователь­ности: при достижении генератором номинальной скорости вращения включают возбуждение и, постепенно выводя сопротивление регу­лятора возбуждения, доводят напряжение на зажимах генератора до его номинального значения. После этого генератору сообщают

нагрузку.

Ввод генераторов в параллельную работу описан в § 4.6 и 6.9. Во время работы генератора ведут наблюдение за:

а) поддержанием на его зажимах номинального напряжения;

б) величиной нагрузки (по амперметрам), не допуская перегру­зок; ,

в) поддержанием номинальной частоты тока;

г) состоянием коллектора и щеток, а также за степенью искре­ния под щетками;

д) нагревом отдельных частей машины, отсутствием посторон­них шумов, уровнем масла в подшипниках, работой принудительной вентиляции и т. д.

Во время работы генераторов возможны случаи отключения их автоматическими выключателями, например при кратковременных перегрузках. В этом случае следует произвести повторное опытное включение. Если генератор тут же вновь будет отключен, то надо выяснить причины срабатывания автомата и ни в коем. случае не включать генератор вновь или помимо автоматического выключа­теля до устранения неполадки. Для этого надо отключить все фи­деры от шин распределительного щита и, если генератор без на­грузки работает нормально, постепенно подключить один фидер за другим до обнаружения дефектного.

В процессе работы генераторов, особенно при параллельной работе, возможно, их размагничивание, потеря остаточной индук­ции. Подмагничивание генераторов производится от независимого источника постоянного тока (аккумуляторов). Для этого концы обмотки возбуждения отсоединяют от обмотки якоря и на 2—3 мин подключают к зажимам источника тока. При этом надо следить за правильным подключением полюсов источника тока к концам обмотки возбуждения, обеспечив соответствие полярности обмотки возбуждения и зажимов источника тока.

Остановку генератора производят в порядке, обратном пуску: отключают нагрузку, постепенно увеличивая сопротивление в цепи возбуждения, снижают напряжение до минимальной величины, отключают генератор от шин распределительного щита, останавливают первичный двигатель. после остановки генератор следует осмотреть и почистить.

Перед пуском электрических двигателей проверяют готовность рабочего механизма к пуску, и после этого включают двигатель. После отключения двигателя рукоятку пускового реостата ставят в начальное пусковое положение с тем, чтобы схема была подго­товлена к последующему пуску двигателя.