Войти
1909 Роторный преобразователь Westinghouse мощностью 500 кВт A Роторный преобразователь - это тип электрической машины, которая действует в качестве механического выпрямителя, инвертора или преобразователя частоты.
вращающиеся преобразователи использовались для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (постоянный ток), или постоянный ток в переменный, до появления химического или твердотельного выпрямления и инвертирования мощности. Они обычно использовались для подачи постоянного тока на коммерческую, промышленную и железнодорожную электрификацию от источника переменного тока.
Роторные преобразователи все еще используются в качестве преобразователей частоты.
Схема подключения для упрощенного биполярного поля Кольцо Грамма однофазное - постоянный ток поворотный преобразователь. (Фактически используется преобразователь барабанного типа и используется многополярное поле.)
Схема подключения для упрощенного двухфазного на постоянного тока ротационный преобразователь, со второй фазой, подключенной перпендикулярно первой. 
Схема подключения упрощенного трехфазного на роторного преобразователя постоянного тока с фазами, разделенными 120 градусов на коммутаторе. Роторный преобразователь можно представить как мотор-генератор, где две машины используют один вращающийся якорь и набор полей . катушки. Основная конструкция роторного преобразователя состоит из генератора постоянного тока (динамо-машины) с набором контактных колец, вставленных в его обмотки ротора через равные промежутки времени. Когда динамо-машина вращается, электрические токи в его обмотках ротора чередуются, поскольку он вращается в магнитном поле стационарных обмоток возбуждения. Этот переменный ток выпрямляется с помощью коммутатора, который позволяет постоянному току быть e извлечено из ротора. Преимущество этого принципа заключается в том, что на одни и те же обмотки ротора подается питание переменного тока, что заставляет машину работать как синхронный двигатель переменного тока. Вращение катушек под напряжением возбуждает неподвижные обмотки возбуждения, вырабатывающие часть постоянного тока. Другая часть - это переменный ток от контактных колец , который напрямую выпрямляется в постоянный ток коммутатором . Это делает роторный преобразователь гибридным динамо-машиной и механическим выпрямителем. При таком использовании он называется синхронным вращающимся преобразователем или просто синхронным преобразователем . Контактные кольца переменного тока также позволяют машине работать как генератор переменного тока.
Устройство можно перевернуть и подать постоянный ток на обмотки возбуждения и коммутатора для раскрутки машины и выработки переменного тока. Когда он работает как машина постоянного тока в переменный, он упоминается как инвертированный роторный преобразователь .
Один из способов представить себе, что происходит в роторном преобразователе переменного тока в постоянный, - представить себе вращающийся реверсивный переключатель, который приводится в действие. со скоростью, синхронной с линией электропередачи. Такой переключатель может выпрямить входной сигнал переменного тока без каких-либо магнитных компонентов, за исключением тех, кто управляет переключателем. Поворотный преобразователь несколько сложнее, чем этот тривиальный случай, потому что он выдает постоянный ток, близкий к постоянному, а не пульсирующий постоянный ток, который может возникнуть только от реверсивного переключателя, но аналогия может быть полезна для понимания того, как вращающийся преобразователь избегает преобразования всей энергии из от электрического к механическому и обратно к электрическому.
Преимущество роторного преобразователя по сравнению с дискретной мотор-генераторной установкой состоит в том, что роторный преобразователь избегает преобразования всего потока мощности в механическую энергию, а затем обратно в электрическую энергию; вместо этого часть электроэнергии течет непосредственно от входа к выходу, что позволяет роторному преобразователю быть намного меньше и легче, чем мотор-генератор с аналогичной мощностью. Преимущества мотор-генераторной установки включают регулируемое регулирование напряжения, которое может компенсировать падение напряжения в сети питания; он также обеспечивает полную изоляцию питания, изоляцию гармоник, повышенную защиту от перенапряжения и переходных процессов, а также защиту от падения напряжения за счет увеличения импульса.
На этой первой иллюстрации однофазного вращающегося преобразователя в постоянный ток его можно использовать пятью различными способами:
Самобалансирующаяся динамо-машина имеет конструкцию, аналогичную одно- и двухфазному вращающемуся преобразователю. Она обычно использовалась для создания полностью сбалансированного трехпроводного источника питания постоянного тока напряжением 120/240 вольт. от контактных колец подавалась в трансформатор с одной обмоткой с центральным отводом. Обмотка с центральным отводом образует нейтральный провод постоянного тока. Его необходимо было приводить в действие от механического источника энергии, такого как паровой двигатель, дизельный двигатель или электрический двигатель. Его можно рассматривать как поворотный преобразователь. используется как генератор двойного тока; переменный ток использовался для балансировки нейтрального провода постоянного тока.
Железнодорожный роторный преобразователь из Железнодорожного музея штата Иллинойс Роторный преобразователь был изобретен Чарльзом С. Брэдли в 1888 году. Типичное применение преобразователя переменного тока в постоянный. был предназначен для электрификации железных дорог, когда электроэнергия обеспечивалась переменным током, но поезда были разработаны для работы на постоянном токе. До изобретения ртутных дуговых выпрямителей и высокомощных полупроводниковых выпрямителей это преобразование можно было осуществить только с помощью электродвигателей-генераторов или роторных конвертеры.
Роторный преобразователь вскоре удовлетворил потребность в объединении всех конкурирующих систем подачи электроэнергии, которые возникли в 1880-х - начале 1890-х годов. К ним относятся однофазные системы переменного тока, многофазные системы переменного тока, низковольтные лампы накаливания, высоковольтные дуговые лампы и существующие двигатели постоянного тока на заводах и в уличных вагонах. Большинство машин и оборудования в то время работали от источника постоянного тока, который обеспечивали подстанции с вращающимся преобразователем для бытового, коммерческого и промышленного потребления. Роторные преобразователи обеспечивали сильноточный постоянный ток для промышленных электрохимических процессов, таких как гальваника. Сталелитейным предприятиям требовалось большое количество постоянного тока для двигателей главных валков. Точно так же бумажные фабрики и печатные машины нуждались в постоянном токе для запуска и остановки двигателей в идеальной синхронизации, чтобы предотвратить разрыв листа.
Пробел, связанный с необходимостью использования роторных преобразователей, постепенно преодолевался, поскольку старые системы были выведены из эксплуатации или модернизированы для соответствия более новой универсальной системе переменного тока. Синхронные роторные преобразователи переменного тока в постоянный были заменены ртутными дуговыми выпрямителями в 1930-х годах, а позже - полупроводниковыми выпрямителями в 1960-х. Некоторые из оригинальных подстанций New York City Subway с синхронными вращающимися преобразователями работали до 1999 года. По сравнению с роторным преобразователем ртутные дуговые и полупроводниковые выпрямители не нуждались в ежедневном обслуживании, ручной синхронизации для параллельной работы или в квалифицированном персонале., и они обеспечивали чистое питание постоянного тока. Это позволило не обслуживать новые подстанции, требуя лишь периодических посещений технического специалиста для осмотра и обслуживания.
Переменный ток заменил постоянный ток в большинстве приложений, и со временем потребность в местных подстанциях постоянного тока уменьшилась вместе с потребностью во вращающихся преобразователях. Многие потребители постоянного тока перешли на питание переменного тока, и твердотельные выпрямители постоянного тока были использованы для питания оставшегося оборудования постоянного тока от источника переменного тока.
 | На Викискладе есть носители, относящиеся к вращающимся преобразователям. |
