Регулирование напряжения в цепях постоянного тока

Сегодня, как в промышленности, так и в гражданской сфере, есть немало установок, электроприводов, технологий, где для питания требуется не переменное, а постоянное напряжение. К таким установкам относятся различные промышленные станки, строительное оборудование, двигатели электротранспорта (метро, троллейбус, погрузчик, электрокар), и другие установки постоянного тока разного рода.

Напряжение питания для некоторых из этих устройств должно быть изменяемым, чтобы например изменяющийся ток питания электродвигателя приводил бы к соответствующему изменению скорости вращения его ротора.

Один из первых способов регулировки постоянного напряжения — регулирование при помощи реостата. Затем можно вспомнить схему двигатель — генератор — двигатель, где опять же регулированием тока в обмотке возбуждения генератора достигалось изменение рабочих параметров конечного двигателя.

Но эти системы не экономичны, они считаются устаревшими, и гораздо более современными являются схемы регулирования на базе тиристоров. Тиристорное регулирование более экономично, более гибко, и не приводит к увеличению массо-габаритных параметров установки целиком. Однако, обо всем по порядку.

Реостатное регулирование (регулирование при помощи добавочных резисторов)

Регулирование при помощи цепи последовательно соединенных резисторов позволяет изменять ток и напряжение питания электродвигателя путем ограничения тока в его якорной цепи. Схематически это выглядит как цепочка добавочных резисторов, присоединенных последовательно к обмотке двигателя, и включенных между ней и плюсовой клеммой источника питания.

Часть резисторов может быть по мере надобности шунтирована контакторами, чтобы соответствующим образом изменился ток через обмотку двигателя. Раньше в тяговых электроприводах такой метод регулирования был распространен весьма широко, и за неимением альтернатив приходилось мириться с очень низким КПД в силу значительных тепловых потерь на резисторах. Очевидно, это наименее эффективный метод — лишняя мощность просто рассеивается в виде ненужного тепла.

Регулирование по системе двигатель — генератор — двигатель

Здесь напряжение для питания мотора постоянного тока получается на месте, при помощи генератора постоянного тока. Приводной мотор вращает генератор постоянного тока, который и питает в свою очередь мотор исполнительного механизма.

Регулирование рабочих параметров двигателя исполнительного механизма достигается путем изменения тока обмотки возбуждения генератора. Больше ток обмотки возбуждения генератора — большее напряжение подается на конечный двигатель, меньше ток обмотки возбуждения генератора — меньшее напряжение, соответственно, подается на конечный двигатель.

Данная система, на первый взгляд, более эффективна, чем просто рассеивание энергии в виде тепла на резисторах, однако и она отличается своими недостатками. Во-первых, система содержит две дополнительные, довольно габаритные, электрические машины, которые необходимо время от времени обслуживать. Во-вторых, система инерционна — соединенные три машины не в состоянии резко изменить свой ход. В результате снова КПД получается низким. Однако, на протяжении некоторого времени такие системы использовались на заводах в 20 веке.

Метод тиристорного регулирования

С появлением во второй половине 20 века полупроводниковых приборов, появилась возможность создания малогабаритных тиристорных регуляторов для двигателей постоянного тока. Двигатель постоянного тока теперь просто подключался к сети переменного тока через тиристор, и, варьируя фазу открывания тиристора, стало возможным получить плавное регулирование скорости вращения ротора двигателя. Этот метод позволил совершить рывок в подъеме КПД и быстродействия преобразователей для питания моторов постоянного тока.

Метод тиристорного регулирования и сейчас используется, в частности, для управления скоростью вращения барабана в автоматических стиральных машинах, где в качестве привода служит коллекторный высокооборотный мотор. Справедливости ради отметим, что аналогичный метод регулирования работает и в тиристорных диммерах, способных управлять яркостью свечения ламп накаливания.

Регулировка на базе ШИМ со звеном переменного напряжения

Постоянный ток при помощи инвертора преобразуется в переменный ток, который затем при помощи трансформатора повышается или понижается, после чего выпрямляется. Выпрямленное напряжение подается на обмотки электродвигателя постоянного тока. Возможно дополнительное импульсное регулирование посредством ШИМ-модуляции, тогда достигаемый эффект на выходе несколько похож на тиристорное регулирование.

Наличие трансформатора и инвертора в принципе приводит к удорожанию системы в целом, однако современная полупроводниковая база позволяет строить конверторы в виде готовых малогабаритных устройств с питанием от сети переменного тока, где трансформатор стоит высокочастотный импульсный, и в итоге габариты получаются небольшими, а КПД уже достигает 90%.

Импульсное управление

Система импульсного управления моторами постоянного тока похожа по своему устройству на импульсный DC-DC преобразователь. Этот метод является одним из наиболее современных, и именно его используют сегодня в электрокарах и внедряют в метро. Звено понижающего преобразователя (диод и дроссель) объединено в последовательную цепь с обмоткой мотора, и регулируя ширину подаваемых на звено импульсов, добиваются требуемого среднего тока через обмотку мотора.

Такие импульсные системы управления, по сути — импульсные преобразователи, отличаются более высоким КПД — более 90%, и обладают отличным быстродействием. Здесь открываются широкие возможности для рекуперации электроэнергии, что весьма актуально для станков с большой инерционностью и для электрокаров.

Регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока независимого возбуждения ДПТ НВ

Способы регулирования частоты вращения двигателей оцени­ваются следующими показателями: плавностью регулирования; диапазоном регулирования, определяемым отношением наиболь­шей частоты вращения к наименьшей; экономичностью регулиро­вания, определяемой стоимостью регулирующей аппаратуры и потерями электроэнергии в ней.

Из (29.5) следует, что регулировать частоту вращения двига­теля независимого возбуждения можно изменением сопротивле­ния в цепи якоря, изменением основного магнитного потока Ф, изменением напряжения в цепи якоря.

Регулирование частоты вращения ДПТ НВ введение дополнительного сопротивления в цепь якоря

Дополнительное сопротивление (реостат r_д) включают в цепь яко­ря аналогично пусковому реостату (ПР). Однако в отличие от по­следнего оно должно быть рассчитано на продолжительное проте­кание тока.

При включении сопротивления r_д в цепь якоря выражение частоты (29.5) принимает вид

где — частота вращения в режиме х.х.;

— изменение частоты вращения, вызван­ное падением напряжения в цепи якоря.

С увеличением r_д возрастает , что ведет к уменьшению час­тоты вращения. Зависимость n = f(r_д) иллюстрируется также и механическими характеристиками двигателя независимого воз­буждения (рис. 29.4, а): с повышением r_д увеличивается наклон механических характеристик, а частота вращения при заданной нагрузке на валу (M = M_ном ) уменьшается. Этот способ обеспечи­вает плавное регулирование частоты вращения в широком диапа­зоне (только в сторону уменьшения частоты от номинальной), од­нако он неэкономичен из-за значительных потерь электроэнергии в регулировочном реостате (I 2 _a *r_Д), которые интенсивно растут с увеличением мощности двигателя.

Рис. 29.4. Механические характеристики двигателя параллельно­го возбуждения:

а — при введении в цепь якоря добавочного сопротивления;

б — при изменении основного магнитного потока;

в — при изменении напряже­ния в цепи якоря

Регулирование частоты вращения ДПТ НВ изменением основного магнитного потока

Этот способ регулирования в двигателе независимого возбуждения реализуется посредством реостата r_рег в цепи обмотки возбуждения. Так, при уменьшении сопротивления реостата возрастает магнитный поток обмотки возбуждения, что сопровождается по­нижением частоты вращения [см. (29.5)]. При увеличении r_рег час­тота вращения растет. Зависимость частоты вращения от тока воз­буждения выражается регулировочной характеристикой двигателя n=f(I_В) при и .

Из выражения (29.5) следует, что с уменьшением магнитного потока Ф частота вращения n увеличивается по гиперболическому закону (рис. 29.5,а). Но одновременно уменьшение Ф ведет к рос­ту тока якоря Ia = M/(C_м*Ф). При потоке ток якоря дости­гает значения , т. е. падение напряжения в цепи яко­ря достигает значения, равного половине напряжения, подведенного к якорю . В этих условиях частота вращения двигателя достигает максимума n_max. При дальнейшем уменьшении потока частота вращения двигателя начинает убывать, так как из-за интенсивного роста тока I_a второе слагаемое выражения (29.9) нарастает быстрее первого.

При небольшом нагрузочном моменте на валу двигателя мак­симальная частота вращения n_max во много раз превосходит номи­нальную частоту вращения двигателя n_ном и является недопусти­мой по условиям механической прочности двигателя, т. е. может привести к его «разносу». Учитывая это, при выборе реостата r_рег необходимо следить за тем, чтобы при полностью введенном его сопротивлении частота вращения двигателя не превысила допус­тимого значения.

Например, для двигателей серии 2П допускается превышение частоты вращения над номинальной не более чем в 2—3 раза. Необходимо также следить за надежностью электриче­ских соединений в цепи обмотки возбуждения двигателя, так как при разрыве этой цепи магнитный поток уменьшается до значения потока остаточного магнетизма Ф_ост, при котором частота враще­ния может достигнуть опасного значения.

Вид регулировочных характеристик n = f(Ф) зависит от значе­ния нагрузочного момента M₂ на валу двигателя: с ростом M₂ мак­симальная частота вращения n_max уменьшается (рис. 29.5, б).

Рис. 29.5. Регулировочные характеристики двигателя независимого возбуждения

Недостаток рассмотренного способа регулирования частоты вращения состоит в том, что при изменении магнитного потока Ф меняется угол наклона механической характеристики двигателя.

Рассмотренный способ регулирования частоты вращения прост и экономичен, так как в двигателях независимого возбуж­дения ток I_В = (0,01 — 0,07)I _а , а поэтому потери в регулировочном реостате невелики.

Однако диапазон регулирования обычно составляет n_MAX/n_MIN = 2 — 5. Объясняется это тем, что нижний предел частоты вращения обусловлен насыщением машины, ограничивающим значение магнитного потока Ф, а верхний предел частоты опасностью «разноса» двигателя и усилением влияния реакции якоря, иска­жающее действие которого при ослаблении основною магнитного потока Ф усиливается и ведет к искрению на коллекторе или же к появлению кругового огня.

Регулирование частоты вращения ДПТ НВ изменение напряжения в цепи якоря

Регулирование часто­ты вращения двигателя изменением питающего напряжения при­меняется лишь при I_B = const, т. е. при раздельном питании цепей обмотки якоря и обмотки возбуждения при независимом возбуж­дении.

Частота вращения в режиме х.х. n₀ пропорциональна напря­жению, а от напряжения не зависит, поэтому ме­ханические характеристики двигателя при изменении напряжения не меняют угла наклона к оси абсцисс, а смещаются по высоте, оставаясь параллельными друг другу (см. рис. 29.4, в). Для осуще­ствления этого способа регулирования необходимо цепь якоря двигателя подключить к источнику питания с регулируемым на­пряжением. Для управления двигателями малой и средней мощно­сти в качестве такого источника можно применить регулируемый выпрямитель, в котором напряжение постоянного тока меняется регулировочным автотрансформатором (АТ), включенным на вхо­де выпрямителя (рис. 29.6,а).

Для управления двигателями большой мощности целесооб­разно применять генератор постоянного тока независимого возбу­ждения; привод осуществляется посредством приводного двигате­ля (ПД), в качестве которого обычно используют трехфазный двигатель переменного тока. Для питания постоянным током це­пей возбуждения генератора Г и двигателя Д используется возбу­дитель В — генератор постоянного тока, напряжение на выходе которого поддерживается неизменным. Описанная схема управле­ния двигателем постоянного тока (рис. 29.6, б) известна под на­званием системы «генератор — двигатель» (Г—Д).

Рис. 29.6. Схемы включения двигателей постоянного тока при регули­ровании частоты вращения изменением напряжения в цепи якоря

Изменение напряжения в цепи якоря позволяет регулировать частоту вращения двигателя вниз от номинальной, так как напря­жение свыше номинального недопустимо. При необходимости регулировать частоту вращения вверх от номинальной можно вос­пользоваться изменением тока возбуждения двигателя.

Изменение направления вращения (реверс) двигателя, рабо­тающего по системе Г—Д, осуществляется изменением направле­ния тока в цепи возбуждения генератора Г переключателем П, т. е. переменой полярности напряжения на его зажимах. Если двигатель постоянного тока работает в условиях резко переменной на­грузки, то для смягчения колебаний мощности, потребляемой ПД из трехфазной сети, на вал ПД помещают маховик М, который за­пасает энергию в период уменьшения нагрузки на двигатель Д и отдает ее в период интенсивной нагрузки двигателя.

Регулирование частоты вращения изменением напряжения в цепи якоря обеспечивает плавное экономичное регулирование в широком диапазоне n_MAX/n_MIN ≥ 25 . Наибольшая частота вращения здесь ограничивается условиями коммутации, а наименьшая — условиями охлаждения двигателя.

Еще одним достоинством рассматриваемого способа регули­рования является то, что он допускает безреостатный пуск двига­теля при пониженном напряжении.

Импульсное регулирование частоты вращения ДПТ НВ

Сущность этого способа регулирования иллюстрируется схемой, изображен­ной на рис. 29.7, а. Цепь обмотки якоря двигателя параллельного (независимого) возбуждения периодически прерывается ключом К. Во время замыкания цепи якоря на время t к обмотке якоря подводится напряжение U = U_импи ток в ней достигает значения I_amax. Затем ключом К цепь якоря размыкают и ток в ней убывает, достигая к моменту следующего замыкания цепи значения I_amin (при размыкании ключа К ток в обмотке якоря замыкается через диод VD). При следующем замыкании ключа К ток достигает зна­чения I_amax и т. д. Таким образом, к обмотке якоря подводится не­которое среднее напряжение

где Т— отрезок времени между двумя следующими друг за другом импульсами напряжения (рис. 29.7, б); — коэффициент управления.

При этом в обмотке якоря проходит ток, среднее значение которого .

При импульсном регулировании частота вращения двигателя

Таким образом, импульсное регулирование частоты вращения аналогично регулированию изменением подводимого к цепи якоря напряжения. С целью уменьшения пульсаций тока в цепи якоря включена катушка индуктивности (дроссель) , а частота подачи импульсов равна 200—400 Гц.

На рис. 29.7, в представлена одна из возможных схем им­пульсного регулирования, где в качестве ключа применен управ­ляемый диод — тиристор VS. Открывается тиристор подачей крат­ковременного импульса от генератора импульсов (ГИ) на управляющий электрод (УЭ) тиристора. Цепь L₁C, шунтирующая тиристор, служит для запирания последнего в период между двумя управляющими импульсами. Происходит это следующим образом: при открывании тиристора конденсатор С перезаряжается через контур L₁C и создает на силовых электродах тиристора напряже­ние, обратное напряжению сети, которое прекращает протекание тока через тиристор. Параметрами цепи L₁C определяется время (с) открытого состояния тиристора: . Здесь L₁ выража­ется в генри (Гн); С — в фарадах (Ф).

Рис. 29.7. Импульсное регулирование частоты вращения двига­теля постоянного тока

Значение среднего напряжения U_ср регулируется изменением частоты следования управляющих импульсов от генератора им­пульсов на тиристор VS.

Жесткие механические характеристики и возможность плав­ного регулирования частоты вращения в широком диапазоне оп­ределили области применения двигателей независимого возбуж­дения в станочных приводах, вентиляторах, а также во многих других случаях регулируемого электропривода, где требуется ус­тойчивая работа при колебаниях нагрузки.

Импульсное регулирование частоты вращения якорей тяговых двигателей постоянного тока

Импульсное регулирование напряжения тяговых двигателей (см. § 53) обычно сочетают с импульсным регулированием тока возбуждения. Существуют системы раздельного и совмещенного регулирования тока якоря и тока.возбуждения. На с. 221 были показаны принципиальные схемы импульсного регулирования напряжения и тока возбуждения в тяговом режиме, в режиме электрического торможения при различных способах включения тиристорных прерывателей. Чтобы уменьшить массу (размеры) реакторов и конденсаторов, составляющую значительную долю массы оборудования преобразователей, обычно выбирают достаточно высокую рабочую частоту импульсов (до 400 Гц). С целью снижения установленной мощности преобразователя тяговые двигатели соединяют последовательно. В СССР выполнены образцы электровозов и электропоездов с импульсным регулированием напряжения и тока возбуждения

В качестве примера рассмотрим упрощенную схему совмещенного регулирования напряжения и тока возбуждения, примененную на электропоезде ЭР 12 (рис. 238) Импульсное регулирование применено только в режиме тяги, так как у двигателей УРТ-110 возникают при электрическом торможении недопустимые межламельные напряжения, а также недопустимый нагрев обмоток в условиях интенсивного движения.

Импульсное регулирование напряжения осуществляется двухфазным широтно-импульсным преобразователем,содер жащим два прерывателя ТИП-А и ТИП-Б, которые работают со сдвигом во времени на половину периода импульсного цикла для уменьшения пульсации тока в контактной сети. Прерыватели подключены к цепи тяговых двигателей через сглаживающие реакторы ДрЗ и Др4, что уменьшает пульсацию тока двигателей. Для защиты воздушных линий связи от мешающих влияний системы регулирования применен двухфазный Г-образный индуктивно-емкостной фильтр. Реакторы Др1 и Др2 шунтированы цепочкой из диодов и тиристоров, с целью защиты вентилей преобразователя от перенапряжений при аварийных и переходных режимах.

После включения быстродействующего выключателя БВ осуществляется предварительный заряд коммутирующих конденсаторов, а также заряд конденсаторов С2 и СЗ через резистор У?/. При установке реверсивной рукоятки в положение Вперед или Назад, а главной рукоятки в маневровое положение М силовые цепи моторного вагона собираются, блок-контакт линейного контактора КЛ2 подает сигнал, по которому начинает работать блок управления преобразователем, и на двигателях М1-М4 плавно увеличивается напряжение до 300-500 В, поддерживая минимальный ток уставки 120 А.

По мере увеличения коэффициента заполнения к от 0,7 среднее значение коэффициента возбуждения р плавно уменьшается до 0,5 при Я = 1. После окончания регулирования тока возбуждения импульсы управления снимаются, а когда ток тяговых двигателей становится меньше тока уставки, включается контактор КШП, шунтирующий прерыватели.

В положении 1 или 2 главной рукоятки контроллера машиниста контактные элементы в цепи не переключаются, но ток уставки увеличивается до 160—220 А при р = 1 и напряжения на двигателях равны (7_С. В положении 3 главной рукоятки контроллера, как только напряжение на тяговых двигателях достигает и_с, блок управления включает контакторы КОВ и прерыватели ТИП-А и ТИП-Б производят плавное ослабление возбуждения Одновременно снижается напряжение на тяговых двигателях, но поддерживается неизменным ток в цепях

Рис. 238. Схема силовой цепи моторного вагона электропоезда ЭР 12 с широтно-импульсным регулированием напряжения и тока возбуждения в режиме тяги:

ТИП-А и ТИП-Б — прерыватели двухфазного тиристорно-импульсиого преобразователя ТИП-1320, Др1, С2, Др2, СЗ — реакторы и конденсаторы двухфазного Г-образного индуктивно-емкостного фильтра; КД1, КЛ2 — линейные контакторы; КШП — контактор, шунтирующий прерыватели; КОВ — контактор ослабления возбуждения; /?2 — резистор заземления; КЭ1 — контактор заземления; Д7 и Д8 — резисторы ослабления возбуждения, ДНКС и ДН — соответственно датчики напряжения контактной сети и тяговых двигателей, В1 — главный разъединитель, ДрЗ и Др4 — сглаживающие реакторы, ЗУ — заземляющее устройство; Дрб и Дрб — реакторы шунтировки обмоток возбуждения; ДТ1 и ДТ2 — датчики тока; ДБк1 и ДБк2 — датчики боксоваиия якорей. Когда прерыватели заперты и ток якорей замыкается по обратным вентилям, ток возбуждения возрастает; когда прерыватели открыты, создается цепь шунтирования обмоток тяговых двигателей реакторами ДрЗ и Дрб и ток возбуждения уменьшается. По мере разгона поезда относительное время проводящего состояния прерывателей увеличивается, коэффициент возбуждения р приближается к -0,5. После достижения коэффициентом р значения, близкого к единице, включается контактор КШП, дальнейший разгон поезда происходит по характеристике при р = 0,5.

При возвращении главной рукоятки из положений М, 1, 2 или 3 в положение 0 вначале запираются прерыватели и тем самым тяговые двигатели отключаются от токоприемника, а затем отключаются линейные контакторы КЛ1 и КЛ2. Если отключаются двигатели, работающие по автоматической характеристике при ослабленном возбуждении, вначале отключаются контакторы КОВ, усиливается возбуждение тяговых двигателей и уменьшается ток якорей, после чего происходит отключение контакторов КЛ1 и КЛ2. Такая последовательность отключений обеспечивает уменьшение перенапряжений на прерывателях ТИП-А и ТИП-Б.

Насколько отличаются конструкции двигателей постоянного тока от конструкций генераторов постоянного тока?

Некоторые двигатели постоянного тока также могут быть использованы в качестве генераторов путем приложения механического крутящего момента к выходному валу для индукции тока. Однако, даже если двигатель постоянного тока может сделать это, я полагаю, что они не были предназначены для этой цели и, следовательно, работают менее эффективно при использовании в качестве генератора, а не двигателя.

В моем, по общему признанию, наивном понимании, генераторы постоянного тока и двигатели постоянного тока — это по сути одно и то же оборудование, но с обратными входами и выходами. Это наводит меня на мысль, что некоторые другие конструктивные соображения используются для того, чтобы сделать одно направление более эффективным, чем другое.

Насколько отличны генераторы постоянного тока и двигатели постоянного тока, чтобы одно направление ввода / вывода было более эффективным, чем другое? Что можно сделать электрически или механически, чтобы повысить эффективность в любом направлении?

В частности, я заинтересован в преобразовании двигателя постоянного тока в генератор и хочу знать, как я могу повысить его эффективность в преобразовании механической энергии в электрическую энергию.

В старые времена генераторы постоянного тока были щеткой коммутируемых устройств. У них была одна или несколько обмоток статора и обмотка якоря. Генераторы постоянного тока с полевой обмоткой, а также двигатели обычно подключались одним из трех способов: серия, шунт и соединение. Не вдаваясь в детали, у каждого был свой набор сильных и слабых сторон. Но вам нужно только запомнить эти две вещи: напряжение двигателя постоянного тока зависит от скорости его входного вала. Ток является функцией крутящего момента. Чем больше напряжение, тем больше оборотов в минуту и ​​больше ампер, тем больше ньютон-метров (или фут-фунтов).

Итак, со всем этим вам нужен источник постоянной скорости, чтобы получить постоянное напряжение. И вам нужно убедиться, что у вас достаточно крутящего момента, чтобы удовлетворить текущую нагрузку вашей нагрузки, в противном случае напряжение падает. Старые автомобили имели коммутируемые генераторы. Они не могли регулировать напряжение, поэтому они использовали диапазон около 10-14 вольт и использовали реле, которое просто замыкалось, когда частота вращения двигателя находилась в пределах диапазона напряжения. Если напряжение стало слишком низким или слишком высоким, реле открылось. Примитив по сегодняшним меркам. Генератор переменного тока в современном автомобиле использует схему регулирования напряжения, которая изменяет ток якоря, который изменяет напряженность поля в зависимости от выходного напряжения статора. Более низкая скорость означает больший ток для якоря и меньший ток при более высоких скоростях.

Так чем же отличались генераторы постоянного тока от двигателей? Совсем не сильно отличается. Во всяком случае, они в основном отличались механическим дизайном, поскольку они должны были соединяться с первичным двигателем (пар, ДВС, электрический и т. Д.). Тем не менее, в гораздо больших динамо-машинах они имели регулируемые коммутационные щетки, чтобы компенсировать смещение в плоскости коммутации в результате большой нагрузки. Маховик поворачивает червячную передачу, которая продвигает или замедляет плоскость коммутации, чтобы вернуть генератор к его нормальным рабочим параметрам. Вам не нужно беспокоиться об этом, так как я уверен, что ваш двигатель не способен на мегаватт.

Я предполагаю, что ваш двигатель является двигателем с постоянным магнитом. Его число оборотов в паспортной табличке — это то, что нужно для вращения двигателя, чтобы получить напряжение на паспортной табличке. Это означает, что если у вас есть двигатель 12 В, который вращается со скоростью 6000 об / мин, вам нужно 6000 об / мин, чтобы получить 12 В. Если у вас нет источника постоянной скорости, у вас нет возможности регулировать напряжение. Вам понадобится импульсный импульсный стабилизатор для получения постоянного напряжения от вашего двигателя.

Если вы используете это для проектов возобновляемой энергии, таких как ветер или гидро, контроллер заряда обычно рассчитан на широкий скачок входного напряжения через стабилизатор напряжения. Солнечные панели — это близкая аналогия с генератором постоянного тока с постоянными магнитами, без внутреннего регулирования напряжения и разной величины входной энергии. Солнце может светить ярко на одну минуту и ​​одну минуту позже, быть заблокированным облаком. Таким образом, контроллер заряда делает все возможное, чтобы получить полезное постоянное напряжение на своем переменном входе. Оттуда используйте аккумуляторы, чтобы захватить эту мощность для последующего использования и выступить в качестве буфера для событий с низким входным сигналом.

И просто для справки, двигатель переменного тока также может генерировать мощность, если вы вращаете его быстрее, чем его обороты в паспортной табличке, обычно на синхронной скорости. Но опять же, регулирование напряжения и постоянной скорости не требуется. Больше проблем, чем стоит. Также следует отметить: реактивные самолеты используют очень тщательно продуманный механический регулятор скорости вращения для создания постоянной скорости вала, которая обеспечивает постоянную частоту переменного тока 60 или 400 Гц при изменении дросселя.