विद्युत मशीनों का कैस्केड कनेक्शन
इलेक्ट्रिक मशीनों का कैस्केडिंग एक इंडक्शन मोटर की घूर्णी गति को सुचारू रूप से विनियमित करने के लिए एक रोटर सर्किट में एक बाहरी ईएमएफ पेश करके, रोटर के ईएमएफ के साथ या इसके विपरीत और रोटर आवृत्ति के बराबर आवृत्ति के साथ एक प्रणाली है।
इस तरह की मशीन कपलिंग का उपयोग अक्सर अपरिवर्तनीय इलेक्ट्रिक ड्राइव की मध्यम और बड़ी शक्ति के अतुल्यकालिक मोटर्स की गति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता था, उदाहरण के लिए, अपरिवर्तनीय रोलर मिलों, बड़े प्रशंसकों, खदान प्रशंसकों, केन्द्रापसारक पंपों आदि के लिए।
विद्युत मशीनों के सभी कैस्केड कनेक्शनों को 2 मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: स्थिर शक्ति P = स्थिरांक वाले संयंत्र और स्थिर बल आघूर्ण M = स्थिरांक वाले संयंत्र।
निरंतर शक्ति वाले प्रतिष्ठानों को इस तथ्य की विशेषता है कि मुख्य अतुल्यकालिक मोटर के साथ कैस्केड में शामिल मशीनों में से एक यंत्रवत् रूप से इस मोटर के शाफ्ट (चित्र 1, ए) के साथ जोड़ा जाता है। स्थापना के बाद, ऐसा कोई यांत्रिक कनेक्शन नहीं है, और एक अतिरिक्त मशीन के बजाय कम से कम दो मशीनों का उपयोग किया जाना चाहिए (चित्र 1, बी)। इनमें से एक मशीन डीसी या एसी कलेक्टर है।
चावल। 1. कैस्केड इंस्टॉलेशन के योजनाबद्ध आरेख: ए - निरंतर शक्ति (पी = कास्ट), बी - निरंतर टोक़ (एम = कास्ट)।
डीसी मशीन के साथ एक इंडक्शन मोटर की कैस्केड स्थापना बनाने के लिए, इंडक्शन मोटर के रोटर और डीसी मशीन के आर्मेचर के बीच स्लिप-टू-डीसी ऊर्जा कनवर्टर को शामिल करना आवश्यक है।
कनवर्टर के प्रकार के आधार पर कैस्केड भी बदलता है। सिद्धांत रूप में, कैस्केड का कोई भी संशोधन योजना P = const और योजना M = const के अनुसार किया जा सकता है।
सिंगल-आर्मेचर कन्वर्टर कैस्केड (चित्र 2) में, कनवर्टर ऑपरेटिंग परिस्थितियों के अनुसार गति विनियमन 5 से 45% की सीमा तक सीमित है।
चावल। 2. एकल-आर्मेचर कनवर्टर (पी = कास्ट) के साथ एक प्रेरण मोटर कैस्केड और डीसी मशीन का योजनाबद्ध आरेख।
अंजीर में ऊर्जा की दिशा बहती है। 1, ए और बी और अंजीर में। 2 सबसिंक्रोनस ज़ोन में एक इंडक्शन मोटर की गति को विनियमित करने के मामले में दिखाया गया है जब सहायक कलेक्टर मशीन मोटर मोड में चल रही है। स्लाइडिंग ऊर्जा शाफ्ट या वेब पर प्रेषित होती है।
सिंक्रोनस से अधिक गति के साथ एक समायोज्य अतुल्यकालिक मोटर का संचालन केवल एक दोहरी बिजली आपूर्ति के साथ संभव है: स्टेटर की तरफ और रोटर की तरफ (चित्र 1, बी)। इस स्थिति में, कनवर्टर जनरेटर मोड में काम करता है।
पवन सुरंग के पंखे सबसे शक्तिशाली तंत्रों में से हैं, जिन्हें गति नियंत्रण की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ इलेक्ट्रिक ड्राइव की आवश्यकता होती है। कुछ पवन सुरंगों को 1:8 से 1:10 की सीमा में गति विनियमन के साथ 20,000, 40,000 kW के इलेक्ट्रिक फैन ड्राइव की आवश्यकता होती है और% के अंशों की सटीकता के साथ निर्धारित गति को बनाए रखना होता है।इस समस्या का एक समाधान विद्युत मशीनों के कैस्केड कनेक्शन का उपयोग था।
नियंत्रित उपकरण की बड़ी शक्ति और प्रेरण मोटर की रोटर आवृत्ति की विविधता की विस्तृत श्रृंखला ने एकल-आर्मेचर कनवर्टर का उपयोग करना या जनरेटर-मोटर प्रणाली का उपयोग करना असंभव बना दिया, क्योंकि एक प्रत्यक्ष वर्तमान मशीन को शक्ति से नहीं भरा जा सकता है एकल आर्मेचर में -7000 kW से अधिक। ऐसी स्थापनाओं में, एक दो-मशीन इकाई जिसमें एक तुल्यकालिक मोटर और एक डीसी जनरेटर होता है, एक कनवर्टर (चित्र 3) के रूप में उपयोग किया जाता है।
एक प्रेरण मोटर और एक मोटर-जनरेटर कनवर्टर के साथ एक डीसी मशीन का एक झरना आरेख
कैस्केड में घाव रोटर, एक चर गति इकाई, एक स्थिर गति इकाई के साथ एक मुख्य चर गति प्रेरण मोटर होती है। गति नियमन उत्तेजना को बदलकर किया जाता है।