Умформеры (с немецкого - преобразователь)

Лекция 5 Преобразователи ЭЭ.

Конструкция и принцип действия преобразователей электрической энергии

Преобразователи электрической энергии являются вторичными источниками электрической энергии.

Они преобразуют электрическую энергию с одними параметрами в электрическую же энергию, но с другими параметрами. Параметрами электрической энергии, подвергающимися преобразованию (изменению), могут быть: тока, напряжение, частота, число фаз и т.п.

Преобразователи делятся на электромашинные (умформеры) и статические (полупроводниковые).

Электромашинные преобразователи (ЭМП)

ЭМП осуществляют преобразования тока:

- постоянного тока низкого напряжения в постоянный ток высокого напряжения;

- постоянного тока в переменный;

- переменного тока в постоянный.

Умформеры (с немецкого - преобразователь)

Умформер представляет собой комбинацию в одной машине электродвигателя низкого напряжения и генератора постоянного тока высокого напряжения. В одних и тех же пазах якоря преобразователя раздельно заложены обмотки низкого и высокого напряжений, подведенные соответственно к коллекторам низкого и высокого напряжений. Магнитная система машины общая и имеет смешанное или параллельное возбуждение. При подаче напряжения U₁ с первичной стороны умформера машина приходит во вращение как обычный двигатель постоянного тока. На вторичных зажимах умформера возникает ЭДС Е₂, индуцируемая в высоковольтной обмотке якоря:

(1)

где р— число пар полюсов;

п — частота вращения якоря, об/мин;

N₂ — число активных проводников обмотки высоковольтного якоря;

Ф_а — общий магнитный поток преобразователя, Вб;

а₂ — число пар параллельных ветвей высоковольтной обмотки якоря.

В умформерах магнитный поток Фа мало изменяется с изменением нагрузки. Это объясняется тем, что реакция якоря здесь весьма незначительна и почти не сказывается на рабочем процессе преобразования. В обмотке высокого напряжения ЭДС Е₂ и ток I₂ имеют одинаковые направления, а в обмотке низкого напряжения ЭДС E₁ и ток I₁ — разные направления. Таким образом, токи в обмотках якоря преобразователя имеют различные направления, вследствие чего поля реакции якоря, создаваемые этими токами, почти нейтрализуются, и основной магнитный поток Фа остается величиной практически постоянной.

Существенными недостатками умформеров является низкий КПД (30—50%), большие масса и габариты, сравнительно малые срок службы и надежность.

СТАТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Лекция 5 Преобразователи ЭЭ.

Конструкция и принцип действия преобразователей электрической энергии

Преобразователи электрической энергии являются вторичными источниками электрической энергии.

Они преобразуют электрическую энергию с одними параметрами в электрическую же энергию, но с другими параметрами. Параметрами электрической энергии, подвергающимися преобразованию (изменению), могут быть: тока, напряжение, частота, число фаз и т.п.

Преобразователи делятся на электромашинные (умформеры) и статические (полупроводниковые).

Электромашинные преобразователи (ЭМП)

ЭМП осуществляют преобразования тока:

- постоянного тока низкого напряжения в постоянный ток высокого напряжения;

- постоянного тока в переменный;

- переменного тока в постоянный.

Умформеры (с немецкого - преобразователь)

Умформер представляет собой комбинацию в одной машине электродвигателя низкого напряжения и генератора постоянного тока высокого напряжения. В одних и тех же пазах якоря преобразователя раздельно заложены обмотки низкого и высокого напряжений, подведенные соответственно к коллекторам низкого и высокого напряжений. Магнитная система машины общая и имеет смешанное или параллельное возбуждение. При подаче напряжения U₁ с первичной стороны умформера машина приходит во вращение как обычный двигатель постоянного тока. На вторичных зажимах умформера возникает ЭДС Е₂, индуцируемая в высоковольтной обмотке якоря:

(1)

где р— число пар полюсов;

п — частота вращения якоря, об/мин;

N₂ — число активных проводников обмотки высоковольтного якоря;

Ф_а — общий магнитный поток преобразователя, Вб;

а₂ — число пар параллельных ветвей высоковольтной обмотки якоря.

В умформерах магнитный поток Фа мало изменяется с изменением нагрузки. Это объясняется тем, что реакция якоря здесь весьма незначительна и почти не сказывается на рабочем процессе преобразования. В обмотке высокого напряжения ЭДС Е₂ и ток I₂ имеют одинаковые направления, а в обмотке низкого напряжения ЭДС E₁ и ток I₁ — разные направления. Таким образом, токи в обмотках якоря преобразователя имеют различные направления, вследствие чего поля реакции якоря, создаваемые этими токами, почти нейтрализуются, и основной магнитный поток Фа остается величиной практически постоянной.

Существенными недостатками умформеров является низкий КПД (30—50%), большие масса и габариты, сравнительно малые срок службы и надежность.