Електромашинні перетворювачі двигун-генераторного типу

Електромашинний перетворювач двигун-генераторного типу являє собою агрегат, що складається з двигуна і генератора, пов’язаних загальним валом і поміщених в загальний корпус.

Перетворювач, призначений для перетворення трифазного змінного струму в постійний, складається з трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором і генератора постійного струму (рис.9.1).

Рис 9.1 Перетворювач для перетворення трифазного змінного струму в постійний

Відсутність електричного зв’язку між двигуном і генератором дозволяє отримати на виході перетворювача напругу постійного струму, що не залежить від напруги змінного струму на вході перетворювача.

Для перетворення постійного струму в змінний в електромашинних перетворювачах використовують двигун постійного струму паралельного або змішаного збудження і синхронний генератор (однофазний або трифазний). На рис.9.2 представлена конструкція електромашинного перетворювача постійного струму в однофазний змінний струм. Якір 3 двигуна постійного струму і ротор 5 синхронного генератора розташовані на загальному валу 6. З боку двигуна на цьому валу розташований колектор 1, а з боку генератора — контактні кільця 7 для зняття напруги змінного струму. Перетворювач має загальний корпус 8, на внутрішній поверхні якого з боку двигуна і з боку генератора розташовані полюси з обмотками збудження 2 і 4 відповідно двигуна і синхронного генератора. Таким чином, в розглядаючому перетворювачі синхронний генератор виконаний з зовнішніми полюсами (по типу машини постійного струму), а корпус перетворювача одночасно служить магнітопроводом як для двигуна, так і для генератора.

Рис 9.2 конструкція електромашинного перетворювача постійного струму в однофазний змінний струм

Аналогічно розгляненій конструкції виконані електромашинні перетворювачі частоти, що складаються з асинхронного трифазного двигуна, який працює від мережі частотою 50 Гц, і генератора змінного струму підвищеної частоти.

Загальним недоліком всіх електромашинних перетворювачів, виконаних за двигун-генераторним принципом, являється порівняно висока вартість і низький ККД. Останнє пояснюється тим, що електроенергія, що поступає в перетворювач, два рази перетворюється: спочатку в двигуні, а потім в генераторі. В зв’язку з цим ККД двигун-генераторного агрегату h визначається добутком ККД двигуна h_д і ККД генератора h_г:

h = h_дh_г.

Наприклад, якщо ККД двигуна h_д=75%, а ККД генератора h_г=80%, то ККД перетворювача

h = 0,75×0,80 = 0,6.

Васюра А.С. – книга “Електромашинні елементи та пристрої систем управління і автоматики” частина 2