Генератор-двигатель

Генератор-двигатель

Генератор-двигатель (нем. Umformer, умформер, электромашинный преобразователь) — электрическая машина для преобразования электрической энергии из одной ее формы в другую.

Например:

Rotierender Umformer.jpg

Чаще всего представляет собой электродвигатель, соединенный валом с генератором. В конструкцию также вводятся дополнительные устройства для стабилизации выходного напряжения и частоты.

Известны также умформеры с единым ротором, в которых обмотки разного рода тока разъединены. Обмотки постоянного тока выводятся на коллектор, а переменного — на контактные кольца.

Есть также машины с общими обмотками для разного рода тока. В случае преобразования числа фаз даже нет нужды в коллекторе или скользящих контактах. В этом случае вся обмотка навивается на статоре и в нужном месте делаются отпайки. Таким образом, например, асинхронная машина может преобразовывать одно- или двухфазный ток в любой многофазный (например — 3-фазный). Пример такой машины — фазорасщепитель электровозов ВЛ60, ВЛ80, ВЛ85[1], а также ЭП1М, 2ЭС5К и 3ЭС5К новых выпусков[2].

Содержание

Применения

Электровозный преобразователь высокого (3000 В) постоянного напряжения в низкое постоянное

Принцип действия умформера может применяться для преобразования:

  • рода тока;
  • напряжения;
  • частоты;
  • числа и смещения фаз.

Широко использовались в авиационной, танковой и ракетной технике СССР вплоть до 70-х годов, в частности, для питания ламповых устройств. В частности, на отечественной авиационной технике чрезвычайно распространены однофазные (серии ПО — преобразователь однофазный) и трёхфазные (серии ПТ) преобразователи, питающиеся постоянным напряжением 27 В, например, ПО-600, выдающий однофазное напряжение 127 В, 50 Гц, ПТ-1000, выдающий трёхфазное напряжение 36 В, 400 Гц, ПО-4500 выходной мощностью 4,5 кВА, напряжением 115 В, частотой 400 Гц[3]. Похожие преобразователи установлены на пассажирских вагонах выпусков 50-70-хх годов XX века, например, ППО-2-400У4 и MB12, преобразующие 50 В постоянного тока в 220 В, 400-425 Гц для питания люминесцентных светильников, или маломощные преобразователи, вырабатывающие 127 В, 50 Гц для питания электробритв[4].

Умформеры использовались в системах электрического питания ЭВМ первого поколения.

Умформеры (мотор-генераторы) применяются на трамваях, троллейбусах с косвенной системой управления, электровозах и электропоездах для получения низкого напряжения (24 и 50 В соответственно), питающего цепи управления. В 80-х—90-х годах на городском электротранспорте были вытеснены статическими полупроводниковыми преобразователями на тиристорах (ТЗУ), а позже — на транзисторах.

Достоинства и недостатки

К достоинствам можно отнести:

  • гальваническую развязку входной и выходной цепей;
  • получение на выходе почти идеального синусоидального напряжения, без шумов, связанных с работой других потребителей сети;
  • простоту устройства и его обслуживания;
  • устойчивость к радиации;
  • возможность получения на выходе трёхфазного напряжения без существенного усложнения конструкции;
  • фильтрация бросков тока при резком изменении нагрузки или кратковременном отключении питающего напряжения за счёт инерции ротора.

Недостатки:

  • сравнительно низкий ресурс по причине наличия движущихся частей;
  • высокая масса и стоимость за счет материалоёмкости конструкции;
  • вибрация и шум;
  • необходимость технического обслуживания (смазка подшипников, чистка коллекторов, замена щёток в коллекторных машинах);
  • низкий КПД, как правило, 50-70%, из-за двойного преобразования энергии[5].
  • высокая пожароопасность

В настоящее время

В настоящее время вытеснен из мобильных применений твердотельными преобразователями, а также более широким использованием низковольтной аппаратуры. По-прежнему выгодно применение в промышленности и энергетике для преобразования сравнительно больших мощностей. Перспективно применение умформеров на основе машин двойного питания для передачи мощностей между сетями 50 и 60 Гц, а также между сетью с низкими параметрами напряжения и частоты и сетью с особо высокими требованиями. В этом случае для питания обмоток ротора применяется ещё и статический преобразователь частоты, но мощность преобразователя нужна меньшая (для приведенного примера преобразования 50 в 60 Гц это составляет около 1/5 полной мощности).

Примечания

  1. Грузовые электровозы переменного тока: Справочник. Дубровский З. М., Попов В. И., Тушканов Б. А. М., Транспорт, 1998.
  2. Электровоз магистральный 2ЭС5К (3ЭС5К). Руководство по эксплуатации. Книга 1. Описание и работа. Электрические схемы. ОАО ВЭлНИИ.
  3. Электрооборудование самолёта Ту-134А. Норкин Я. Ш., М., Машиностроение, 1976.
  4. Болотин З. М., Травина Н. Л., Соломатин В. В. М., ИЦ «Академия», 2004.
  5. Авиационное оборудование. Андриевский А. Ю., Воскресенский Ю. Е., Доброленский Ю. П. и др. М., Воениздат, 1989.

Литература

Ссылки

Внешний вид


Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем написать реферат

Полезное


Смотреть что такое "Генератор-двигатель" в других словарях:

  • генератор/двигатель — обратимый генератор обратимая электрическая машина — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы обратимый …   Справочник технического переводчика

  • генератор-двигатель — генератор двигатель, генератора двигателя …   Орфографический словарь-справочник

  • Генератор-двигатель система — («Генератор двигатель» система)         электропривода, система «Г Д», система Леонарда, система Электропривода, в которой исполнительный электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения питается от генератора тока также независимого… …   Большая советская энциклопедия

  • "ГЕНЕРАТОР-ДВИГАТЕЛЬ" — система Г. Д. , регулируемый электрический привод, в к ром двигатель пост. тока с независимым возбуждением питается от индивидуального генератора также независимого возбуждения, приводимого во вращение первичным двигателем, обычно электрическим.… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • генератор-двигатель — генер атор дв игатель, генер атора дв игателя …   Русский орфографический словарь

  • генератор-двигатель — (2 м 2 м), Р. генера/тора дви/гателя …   Орфографический словарь русского языка

  • генератор-двигатель — генера/тор дви/гатель, генера/тора дви/гателя …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

  • система «генератор-двигатель» — 58 система «генератор двигатель» [«статический преобразователь двигатель»]: Электропривод, имеющий электромашинный преобразователь [статический преобразователь электроэнергии] Источник: ГОСТ Р 50369 92: Электроприводы. Термины и определения… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • агрегат системы генератор-двигатель — Leonardo agregatas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. Ward Leonard generator set vok. Leonard Satz, m; Leonard Aggregat, n; Leonard Satz, m; Ward Leonard Umformersatz, m rus. агрегат Вард Леонарда, m; агрегат системы генератор… …   Automatikos terminų žodynas

  • система «генератор - двигатель» — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN adjustable potential system …   Справочник технического переводчика


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»