1. Изменение числа полюсов электродвигателя. Для возможности изменения числа пар полюсов двигателя статор его выполняют либо с двумя самостоятельными обмотками, либо с одной обмоткой, которую можно пересоединять на различные числа полюсов. Пересоединение обмоток статора производится при помощи специального аппарата – контроллера. При этом способе регулировка скорости вращения двигателя совершается скачками. Регулировку скорости вращения двигателя путем изменения числа полюсов можно производить только у асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Ротор с короткозамкну-той обмоткой может работать с любым числом полюсов статора. Наоборот, ротор двигателя с фазной обмоткой может нормально работать лишь при определенном числе полюсов статора. Иначе обмотку ротора также пришлось бы переключать, что внесло бы большие усложнения в схему двигателя.
2. Изменение частоты переменного тока. При этом способе частоту переменного тока, подводимого к обмотке статора двигателя, изменяют при помощи специального генератора. Регулировку изменения частоты тока выгодно производить, когда имеется большая группа двигателей, требующих совместного плавного регулирования скорости вращения.
3. Введение сопротивления в цепь ротора. Во время работы двигателя в цепь обмотки ротора вводят сопротивление регулировочного реостата. Такой способ применим только для двигателей с фазным ротором.
4. Управление с помощью дросселей насыщения. Однофазный дроссель насыщения имеет две обмотки: одна включена в цепь переменного тока, другая, называемая управляющей или подмагничивающей обмоткой, подключается к источнику постоянного напряжения (выпрямителю). С увеличением тока в управляющей обмотке магнитная система дросселя насыщается и индуктивное сопротивление обмотки переменного тока уменьшается. Включая дроссели в каждую фазу асинхронного двигателя и меняя ток управляющей обмотки, можно менять сопротивление в цепи статора двигателя, а следовательно, и скорость вращения самого двигателя.
Для пуска в ход двигателей постоянного тока большой мощности, а также для широкой регулировки скорости вращения двигателей применяют схему "генератор – двигатель", сокращенно Г – Д. Система Г – Д дает возможность осуществить плавный пуск и широкую регулировку скорости вращения двигателя.
88. АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ
Аккумуляторные батареи комплектуются из свин-цово-кислотных или щелочных аккумуляторов, из которых первые получили наибольшее распространение.
Батарея стационарных свинцово-кислотных аккумуляторов состоит из аккумуляторов типа С (стационарные для продолжительных разрядных режимов) или СК (стационарные для коротких разрядных режимов). Аккумуляторы СК отличаются от аккумуляторов типа С усиленными соединительными полюсами. Цифры после буквенного обозначения этих аккумуляторов характеризуют их емкость, разрядный и зарядный токи.
Аккумуляторы типа С предназначены для разряда в продолжении от 3 до 10 часов; максимально допускаемый 3-часовой разрядный ток 9 А. Аккумуляторы СК могут быть разряжены в более короткий срок – до 1 часа; максимально допускаемый одночасовой разрядный ток 18,5 А.
Кратковременный разрядный ток (в течение не более 5 с) не должен превышать 250 % тока трехчасового разряда для аккумуляторов типа С и 250 % тока одночасового разряда для аккумуляторов типа СК.
Во время заряда допускается максимальный зарядный ток: 9 А для аккумуляторов типа С и 11 А для аккумуляторов типа СК.
Величина емкости, указанная для каждого типа аккумуляторов, меняется в широких пределах в зависимости от величины разрядного тока и режима разряда.
Для стационарных аккумуляторных батарей применяются свинцово-кислотные аккумуляторы панцирного типа СП и СПК (стационарные панцирные). Для переносных аккумуляторных батарей используются свинцово-кислотные аккумуляторы типа СТ (стартер-ные).
Аккумуляторные батареи щелочных аккумуляторов комплектуются из железоникелевых аккумуляторов типа ЖН или ТЖН.
Номер аккумулятора соответствует его номинальной емкости в ампер-часах.
Заряд аккумуляторов производится током нормального зарядного режима в течение 6–7 ч. Допускается ускоренный заряд при следующем режиме: сначала в течение 2,5 ч током вдвое больше нормального, затем в течение 2 ч током нормальной величины.
Для переносных аккумуляторных батарей применяются железоникелевые аккумуляторы 10 ЖН напряжением 12,5 В; 4 ЖН-5 В; 5 ЖН-6,5 В.
При работе аккумуляторной батареи напряжение каждого элемента уменьшается. Если не принять особых мер, то напряжение на шинах аккумуляторной батареи будет также уменьшаться. В связи с этим по мере разряда батареи дополнительно к работающим аккумуляторам нужно подключать новые элементы. Таким образом, аккумуляторная батарея состоит из некоторого числа постоянно работающих элементов и нескольких элементов, включаемых и выключаемых по мере надобности. Аппарат, посредством которого производится изменение числа действующих элементов батареи, называется элементным коммутатором.
На электрических станциях и подстанциях имеются следующие виды нагрузок постоянного тока:
1) постоянная нагрузка – сигнальные и контрольные лампы на щитах управления, некоторые реле защиты и автоматики и др.;
2) временная нагрузка – возникает в случае прекращения питания подстанции переменным трехфазным током; состоит из ламп аварийного освещения и двигателей постоянного тока;
3) кратковременная нагрузка – механизмы включения электрических приводов выключателей, часть реле защиты и автоматики.
89. РЕЖИМ РАБОТЫ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ
Применяются два режима работы аккумуляторных батарей: заряд-разряд и постоянный подзаряд.
Режим заряд-разряд характеризуется тем, что после заряда аккумуляторной батареи зарядное устройство отключается и батарея питает постоянную нагрузку (лампы сигнализации, приборы управления), периодически кратковременную нагрузку (электромагнитные приводы выключателей) и аварийную нагрузку. Разряженная до определенного напряжения батарея вновь подключается к зарядному агрегату, который, заряжая батарею, одновременно питает нагрузку.
Для батареи, работающей по методу заряд-разряд, один раз в три месяца производится уравнительный заряд (перезарядка).
Режим постоянного подзаряда заключается в следующем. Батарея непрерывно подзаряжается от под-зарядного агрегата, и поэтому она находится в любой момент в состоянии полного заряда. Толчковые нагрузки, возникающие в сети постоянного тока, воспринимает аккумуляторная батарея. Один раз в месяц батарея, работающая в режиме постоянного подзаряда, должна быть заряжена от зарядного агрегата.
Для осуществления режима заряд-разряд применяют схему аккумуляторной батареи с двойным элементным коммутатором. В качестве зарядного агрегата применен двигатель-генератор. Генератор присоединен к шинам через предохранители, автомат максимального тока с реле обратного тока, амперметр и переключатель на два положения.
Максимальный автомат защищает генератор от перегрузки.
Реле обратного тока отключает генератор, если его ЭДС станет меньше напряжения на шинах батареи. Это может произойти при уменьшении скорости вращения генератора, исчезновении напряжения переменного тока, питающего двигатель, и от других причин. Если в это время не отключить генератор, то он, перейдя в режим двигателя, станет нагрузкой для батареи.
Общее число аккумуляторов, соединяемых в батарею, должно быть таким, что даже разряженные до минимального напряжения элементы должны обеспечить на шинах батареи номинальное напряжение.
Если нагрузка сети незначительна, то агрегат может отдавать ток в сеть и одновременно заряжать аккумуляторную батарею. Однако к концу заряда генератор дает напряжение больше того, при котором обычно работает сеть. Если включить в сеть реостат, то за счет падения напряжения в нем можно уменьшить напряжение. Но это неэкономично. Простым решением задачи одновременной работы генератора на сеть и на заряд является применение в схеме двухэлементного коммутатора. Последний дает возможность использовать разность между напряжением генератора и напряжением сети для заряда группы аккумуляторов, присоединенных к коммутатору.
Аккумуляторные батареи располагаются в специальном помещении подвального или первого этажа здания электростанции или подстанции. Помещение должно быть сухим, не подвергающимся резким изменениям температуры, тряске или колебаниям. Вход в помещение делается с тамбуром. Температура помещения на уровне расположения аккумуляторов не должна быть ниже 10о. Помещение аккумуляторной должно иметь приточно-вытяжную вентиляцию.
90. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ
Работа на электрических установках совершенно безопасна, если обслуживающий персонал будет точно соблюдать правила технической эксплуатации и правила безопасности. Для этого к работе на электрических установках допускаются лица, изучившие правила безопасности и получившие удостоверения о проверке знаний с присвоением квалификационной группы.
Основными защитными средствами называются приспособления, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение установки и которыми допускается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением.
К основным изолирующим защитным средствам в установках любого напряжения относятся изолирующие штанги для оперативных переключений, для производства измерений, для наложения заземления и других целей и изолирующие клещи для предохранителей, а в установках низкого напряжения, кроме того, – диэлектрические перчатки и рукавицы и монтерский инструмент с изолирующими ручками.