Кіріспе
Электр машинасы
Ротациялық конвертер – механикалық түзетуші, инвертор немесе жиілік түрлендіргіш ретінде әрекет ететін электр машинасының бір түрі. Ротациялық конвертерлер химиялық немесе жартылай өткішгішті түзету және инверттеу құрылғылары пайда болғанға дейін, айнымалы токты (AC) тұрақты токқа (DC) немесе тұрақты токты (DC) айнымалы токқа (AC) түрлендіру үшін қолданылған. Олар көбінесе коммерциялық, өнеркәсіптік және теміржол электрлендіруі үшін айнымалы ток көзінен тұрақты ток беруге пайдаланылған.
Өзін-өзі теңгермелейтін динамо
Өзін-өзі теңгермелейтін динамоның құрылысы бір және екі фазалы ротациялық түрлендіргішпен ұқсас. Ол көбінесе толық теңгерілген үш сымды 120/240 вольтты айнымалы токпен қамтамасыз ету үшін қолданылды. Сығаршық сақиналарынан алынған айнымалы ток бір орталық түйінді орауы бар трансформаторға берілді. Орталық түйінді орау тұрақты ток нейтраль сымын құрайды. Оны бу машинасы, дизельді қозғалтқыш немесе электр қозғалтқышы сияқты механикалық қуат көзімен қоздыру қажет болды. Оны екі түрлі ток генераторы ретінде қолданылатын ротациялық түрлендіргіш деп қарастыруға болады; айнымалы ток тұрақты ток нейтраль сымын теңгерлеу үшін пайдаланылды.
Тарих
Ротарийлік конвертерді 1888 жылы Чарльз С. Брэдли ойлап тапты. Бұл типтегі АЖ/ЖІҚ түрлендіргіштерді теміржол электрлендіруде жиі қолданды, онда электр қуаты ауыспалы ток түрінде берілді. Пойыздар тұрақты токпен жұмыс істеуге арналған, себебі ЖІҚ тягалық қозғалтқыштар жылдамдық пен айналу моментінің қажетті сипаттамаларымен жасалуы мүмкін, сондай-ақ оларды өзгермелі жылдамдықпен басқаруға болатын. Тұрақты жиілікпен қуаттандырылғанда, АЖ индукциялық моторы тягалық қолдануға онша қолайлы емес еді. Ртутьтік доғалық түзеткіштер мен жоғары қуатты жартылай өткізгіш түзеткіштер ойлап табылғанға дейін, мұндай түрлендіруді тек мотор-генераторлар немесе ротарийлік конвертерлер арқылы ғана жүзеге асыруға болар еді. Ротарийлік конвертерлер 1880-ші және 1890-шы жылдардың басында пайда болған, электр қуатын жеткізудің барлық бәсекелес жүйелерінің қажеттілігін тез қанағаттандырды. Оларға бір фазалы АЖ жүйелері, көп фазалы АЖ жүйелері, төмен кернеулі шамдар, жоғары кернеулі доғалы шамдар, сондай-ақ зауыттар мен көше көліктеріндегі қолданыстағы ЖІҚ қозғалтқыштары кірді. Ол кездегі көптеген машиналар мен құралдар ЖІҚ қуатымен жұмыс істеді, ал тұрғын үйлерде, коммерциялық және өнеркәсіптік тұтынудағы пайдаланушылар деңгейінде ротарийлік конвертерлік қосалқы станциялар осы қуатты қамтамасыз етті. Ротарийлік конвертерлер электрохимиялық процестер үшін, мысалы, металл жалату үшін жоғары ток ЖІҚ қуатын қамтамасыз етті. Болат зауыттары негізгі роликті жетек қозғалтқыштары үшін көп мөлшерде ЖІҚ қуатына мұқтаж болды. Сол сияқты, қағаз және баспа машиналары да өз қозғалтқыштарын синхронды түрде іске қосып, тоқтату үшін ЖІҚ қажет ететін, парақтың жыртылуын болдырмау үшін.
Ескіру
Ротациялық конвертерлерді пайдалану қажеттілігінің уақытша шешімі ескі жүйелер тоқтатылғанда немесе жаңа AC әмбебап жүйесімен үйлестірілгенде баяу жеңілді. 1930 жылдары сынаптық доға түзеткіштері, ал 1960 жылдары жартылай өткізгіштік түзеткіштер АЖ-дан АЖ-ға синхронды ротациялық конвертерлерді қолданыстан шығарды. Нью-Йорк метрополитенінің бастапқы станцияларының кейбіреуі синхронды ротациялық конвертерлерді пайдаланып 1999 жылға дейін жұмыс істеді. Ротациялық конвертермен салыстырғанда, сынаптық доға және жартылай өткізгіштік түзеткіштерге күнделікті күтім, параллель жұмыс үшін қолмен синхронизациялау немесе білікті персонал қажет болмады, және олар таза DC қуатын қамтамасыз етті. Бұл жаңа қосалқы станциялардың қадағалаусыз жұмыс істеуіне мүмкіндік берді, тек тексеру және күтім үшін техникалық маманның мерзімдік келуін қажет етті. AC көптеген қолданыстарда DC-ны ығыстырды, содан кейін жергілікті DC қосалқы станцияларының және ротациялық конвертерлердің қажеттілігі азайды. Көптеген DC тұтынушылары AC қуатына көшті, ал қалған DC жабдықтарын қуаттандыру үшін AC желісінен қатты күйдегі DC түзеткіштері пайдаланылды.