> Техника, страница 32 > Вольтодобавочные машины
Вольтодобавочные машины
Вольтодобавочные машины, машины для регулирования напряжения на за-. Жимах потребителя или источника электрич. энергии, приключенного к сети с постоянным напряжением. Принципиальная схема включения В. м. показана на фигуре 1. L—сеть с постоянным напряжением Vv На зажимах потребителя должен быть напряжение Г2, причем F2 < TV Для присоединения потребителя к сети, последовательно с ним включается В. м. Z,приводимая в движение от вспомогательного двигателя М. Возбу-
Фигура 1.
•ждение В. м. регулируется таким образом, что напряжение на ее зажимах V3— — F2.
В технике постоянного тока вольтодобавочные машины применяются:
1) Для зарядки аккумуляторов от сети с постоянным напряжением. При зарядке аккумулято-ров требуется напряжение, примерно на 40 % большее, чем напряжение при разрядке. Для повышения напряжения аккумуляторную батарей приключают к сети : последовательно с.вольтодобавоч-ной машиной, напряжение которой вляет~40% от напряжения сети, соединений показана на фигуре 2.
2) Для поддержания постоянного напряжения на конце длинных фидеров (смотрите), питаемых от сети с постоянным напряжением. Фидер приключается к сети последовательно с В. м., имеющей последовательное возбуждение (фигура 3). В. м. Z вращается с постоянной скоростью от вспомогательного двигателя Ш и развивает напряжение F3, которое при ненасыщенной магнитной системе пропорционально току I, проходящему через обмотку возбуждения. Это напряжение F3 складывается с напряжением сети Vt. Т. к. падение напряжения в фидере также пропорционально току I, то В. м. можно выбрать так, чтобы она при соста-
Схема всяком значении 1 (в известных пределах) восполняла падение напряжения; тогда напряжение F2 на конце линии будет равно
Фигура з. напряжению сети ¥г. Машины такого рода применяются иногда в сетях электрических железных дорог.
3) Для регулирования скорости и для пуска в ход двигателей большой мощности; в этом случае В. м. включается по схеме, приведенной на фигуре 4. При соответственной полярности В. м. Z на зажимах главного двигателя М действует сумма напряжений сети и В. метров.
F1 + F3=F2. При изменении направления тока в обмотке Fx изменится полярность В. м., и напряжение на клеммах двигателя М будет равно Ft — F3=F2.
Если максимальное напряжение В. м. F3
равно напряжению сети к1; то напряжение на клеммах двигателя М можно изменять в пределах от 2Fi до 0. При этих условиях мощность В. м. составит лишь половину мощности двигателя М.
4) В качестве буферных машин (вместе с аккумуляторной батареей), для сглаживания толчков нагрузки. На нек-рых центральных станциях, обслуживающих сети с сильно колеблющейся нагрузкой (например трамвайные сети), часто устанавливается аккумуляторная батарея, которая работает параллельно с генераторами станции
ЕГ
— Кг-Ί
Фигура 4.
и, принимая на себя толчки тока сети, способствует тому, что генераторы работают при более постоянной нагрузке. Для луч
шего сглаживания толчков аккумуляторная батарея должна иметь большую емкость.
Применение В. м. дает возможность сохранить постоянную нагрузку генераторов и при наличии батареи малой емкости. Одна из применяемых в этом случае схем (Пи-рани) приведена на фигуре 5. Параллельно с генератором G включена аккумуляторная батарея А, последовательно соединенная с В. м. Z (последняя вращается с постоянной скоростью двигателем М). В. м. имеет две обмотки возбуждения, действующие навстречу одна другой. Одна (1< ) приключена к батарее параллельно, вторая (Р2)—последовательно с внешней цепью. При малой нагрузке действует гл. обр. обмотка Flt и происходит зарядка батареи. При возрастании внешней нагрузки обмотка Р2 ослабляет поле добавочной машины или даже изменяет его на обратное, и батарея разряжается на внешнюю цепь. Мощность В. м. составляет обычно от 5 до 10% от мощности главной машины Сг, а напряжение ее ~ 7—10 % от напряжения сети.
Проф. Сагулка видоизменил схему Пи-рани, заменив мотор, вращающий В. м., маховиком. Буферная схема Сагулки представлена на фигуре 6, где G,—главная динамо-машина, Vt—напряжение на концах аккумуляторной батареи, Z—В. м., N— обмотка возбуждения В. м., приключенная через регулирующий реостат к зажимам главной динамомашины, S—сериесная (последовательная) обмотка возбуждения, шунтированная сопротивлением R и обтекаемая током, пропорциональным току внешней цепи, М—маховик, сидящий на одном валу с Z. Обмотки возбуждения N и S, сидящие на в
общих магнитных сердечниках В. м., действуют в одну и ту же сторону. Машина Z может работать как мотор или как генератор. При малой нагрузке сети В. м. Z работает как мотор, вращая свой маховик. При возрастании нагрузки сети увеличивается магнитный поток машины Z за счет увеличения тока, текущего в сериесной обмотке S. Противодействующая эдс машины Z возрастает и делается больше напряжения, приложенного к якорю и равного разности напряжения сети и напряжения батареи (V—Vb). В. м. работает при этом как генератор, отдавая электрич. энергию в сеть и расходуя энергию, запасенную маховиком. При уменьшении внешней нагрузки уменьшается магнитный поток машины Z. Последняя работает в этом случае как мотор и, увеличивая свою скорость, увеличивает запас энергии маховика И.
Применение В. м. в технике переменного тока ограничено. Ими иногда пользуются для регулирования напряжения одноякорных преобразователей переменного тока в постоянный. В последних между напряжениями на стороне переменного и постоянного токов существует определенное соотношение, и для изменения напряжения на стороне постоянного тока необходимо изменять напряжение на стороне переменного тока. Это иногда осуществляется при помощи вспомогательной синхронной машины,
жестко связанной с одноякорным преобразователем и имеющей то же число полюсов, что и последний. Схема соединений показана на фигуре 7, где V—одноякорный преобразователь и S—синхронная В. м. Обмотка синхронной В. м. включается между обмоткой преобразователя и сетью. Изменяя-возбуждение В. м. реостатомR, можно уста-. новить то или иное напряжение на стороне постоянного тока, ибо напряжение V2, падающее на обмотку преобразователя, равно Fi+F3, где V1—постоянное напряжение сети и F3—напряжение В. м. Синхронные В. м. применяются для регулирования напряжения в пределах примерно + 15% от нормального, и мощность их составляет при этом примерно такой же % от мощности одноякорного преобразователя.
Лит.: Шенфер К. И., Динамомашины по стоянного тока, ч. II, М.—Л., 1927; У г р И м о в Б. И. и Генсель Г. Г., Основы техники сильных токов, т. 1 и 2, М.—Л., 1927; А г η о 1 d—L а С о и г, Die Gleichstrommaschine, В. 2, В., 1927; А г η о 1 d Е. und La С о и г J. L., Die Wechselstromteclmik, В. 4, Berlin, 1923. И. Брук.