Комбиновање електричних машина, аутоматска контрола побуде

Комбиновани електрични аутомобили — систем побуде електричних машина, у коме се флукс побуде аутоматски мења са оптерећењем машина (или, уопште, оптерећењем електричног кола повезаног са електричном машином).

Комбиновање машина једносмерне струје се врши тако што се на њихове полове, заједно са паралелним намотајем повезаним паралелно са арматурним колом, поставља серијски намотај. Таква машина се назива сложена или мешовита побудна машина.

Примењује се машинско мешање наизменичне струје за синхроне машине — генератори, компензатори, мотори — и генерално се сматра системом (или делом сложеног система) за аутоматску контролу побуде синхроне машине.

Систем побуде — скуп чворова и уређаја дизајнираних да примају и контролишу побудну струју синхроних машина.Једносмерна струја која тече кроз побудни намотај машине формира ротирајуће електромагнетно поље, које ствара емф на прикључцима намотаја статора.

Систем побуде, као један од најкритичнијих елемената синхроне машине, има значајан утицај на поузданост рада електрана и потрошача, на стабилност паралелног рада синхроних машина. у електричном систему.

Систем побуде синхроних машина укључује:

• узбудљив калем који се налази или у прорезима ротора или у његовим половима у облику калемова. Његови крајеви су уклоњени клизним прстеновима на које се примењује константан напон из узбуђивача;
• узбуђивач - ДЦ напајање и помоћна опрема за њега;
• аутоматски контролер поља који мења струју поља синхроне машине у складу са изабраним законом регулације поља.

Аутоматско управљање ексцитацијом (АРВ) се спроводи ефикасније и уз помоћ једноставније и поузданије опреме, ако се мешање користи у АРВ систему, јер значајно смањује одступања напона при промени оптерећења, повећава стабилност синхроне машине ( а самим тим и енергетски системи уопште), олакшава покретање мотора упоредивих по снази са генераторима. Ово последње је веома важно за аутономне електране мале и средње снаге.

Максимална преношена снага кроз далековод у условима статичке и динамичке стабилности у великој мери је одређена параметрима побудног система.Статичка стабилност зависи од осетљивости побудног система на промену режима, што је повезано са типом и подешавањем АРВ и временским константама елемената система побуде (АРВ, побудник и побудни калем).

Електронски регулатори напона са флексибилном повратном спрегом и комбиновани уређаји са исправљеним напоном подешавају побуду сразмерно одступању радног параметра - напона или струје.

Ови АРВ се најчешће користе на синхроним машинама. Јаки контролери регулишу не само одступање, већ и брзину и убрзање промене једног или два параметра рада (струја, напон, фреквенција, угао померања између напона у некој тачки система и ЕМФ синхроне машине).

Бројне опције за шеме за комбиновање синхроних машина подељене су на:

• Прављење, директно или индиректно, у зависности од тога да ли је излаз кола система побуде повезан директно са побудним колом синхроне машине или преко појачавача (када је ово коло укључено у побудно коло побудног или подпобуђивача) . На њих се гледа као на појачиваче електричних машина;

• Састав по струји, напону или углу синхроне машине итд. — у зависности од тога који радни параметри повезани са променом оптерећења делују на улазу кола (нарочито постоје кола система побуде за просечну струју групе синхроне машине, за струјне водове);

• једно-, дво- или трофазни - у зависности од тога да ли систем побуде реагује на промене радних параметара у једној или више фаза кола наизменичне струје;

• фазни или нефазни - у зависности од тога да ли је систем побуде фазно осетљив, односно реагује на промену фазног угла између вектора струје и напона кола наизменичне струје;

• линеарни или нелинеарни — у зависности од тога да ли је фактор пропорционалности између одступања исправљене струје на излазу кола и одступања параметра режима на улазу кола, чинећи га константним у одређеним границама промене режима ;

• контролисано или неконтролисано — у зависности од тога да ли се наведени коефицијент мења аутоматски посебном контролном (корективном) радњом.

Комбиновање синхроних машина има широку примену због високе вредности аутоматске контроле побуде, која је једно од главних средстава за повећање стабилности паралелног рада синхроних машина.

За синхроне машине мале снаге (до 1-2 МВ) широко се користи директно мешање фаза (контролисано и неконтролисано) уз потпуну замену машинског побуђивача исправљачима. самопобуда синхроне машине.

Контролисано мешање се врши за инсталације где је потребно одржавати константан машински напон са тачношћу бољом од ± 3-5%. Управљање спроводе тзв регулатор напона.

За синхроне машине мале снаге са машинским побуђивачима, аутоматски регулатори побуде се производе према шеми фаза коју контролише коректор напона.

У општој теорији аутоматског управљања, комбинација електричних машина се односи на системе управљања сметњама дејства оптерећења, који се могу комбиновати са контролом одступања стабилизованог параметра (комбиновани системи).