Una máquina de doble alimentación es estructuralmente una máquina asíncrona con un rotor de fase, que tiene una fuente de alimentación separada para los devanados del estator y del rotor, mientras que la suma (diferencia) de las frecuencias de corriente de suministro es un múltiplo de la velocidad del eje. Por ejemplo: si el devanado del estator del motor se alimenta con una frecuencia de 50 Hz y el devanado del rotor de fase se alimenta con una frecuencia de 10 Hz, entonces la velocidad de rotación (con devanados bipolares) del rotor puede ser, según el orden de la fase de rotación del rotor, 40 o 60 rpm. Pero el principio de funcionamiento de la MDP corresponde a una máquina síncrona, ya que las corrientes en el rotor no se obtienen por el deslizamiento de este último con respecto al campo del estator, sino por el suministro de corriente desde una fuente externa.
MDP puede operar tanto en modo motor como generador.
Las desventajas de las máquinas de doble alimentación son:
Ventajas de las máquinas de doble alimentación:
Una variedad de MDP es una máquina síncrona asincrónica .
Una de las variantes del BMDP tiene un diseño en el que se ensamblan prácticamente 2 máquinas síncronas en una carcasa. El estator tiene 2 circuitos magnéticos con dos grupos de devanados. Se instalan 2 rotores en el eje, cuyos devanados forman un solo circuito.
En general, ambas máquinas tienen diferente número de grupos de polos. Es esta condición la que asegura la ocurrencia de corriente en el rotor a cualquier velocidad del eje debido al deslizamiento calculado. Uno de los grupos de devanados del estator se alimenta desde la red y el segundo, desde el generador de frecuencia, que también se puede reemplazar en el momento adecuado con una conexión desde la red.
Dependiendo de la conexión de fase de los devanados, del cambio de fase, del método de conexión de los devanados de ambos rotores, se pueden obtener diferentes velocidades de rotación síncrona del eje.
La desventaja de BMDP es una potencia específica aproximadamente 2 veces menor que las máquinas de cepillo similares. Pero, debido a la falta de conjunto de cepillos, esta diferencia es menor.
Turbogeneradores. Por regla general, tienen velocidades de rotor altas: 3000 o 6000 rpm, lo que se asocia con el deseo de obtener una gran potencia específica del generador y la turbina. A 6000 rpm. cuando se utilizan generadores síncronos convencionales, la frecuencia actual es un múltiplo de 100 Hz. Para obtener una frecuencia industrial de 50 Hz, se requiere un convertidor. Los devanados del rotor y estator incluidos en antifase del MDP permiten generar 50 Hz a 6000 rpm sin utilizar un convertidor. (A veces no es posible prescindir de un convertidor, ya que el generador está conectado a una turbina en la que la eficiencia máxima puede ser a una velocidad distinta de 6000 rpm, por ejemplo, 6100 rpm. Pero en este caso, tal esquema es mas rentable generador síncrono clásico con IF). La desventaja es que en este modo, la energía se dará no solo del lado del estator, sino también del lado del rotor, lo que está asociado con las dificultades para eliminar grandes corrientes del rotor a través de las escobillas .
Generadores de energía eólica. Para obtener una tensión y parámetros de frecuencia industrial en la salida, el rotor del generador se alimenta desde un inversor con una frecuencia igual a la diferencia entre la frecuencia de la red y la velocidad del eje del generador. En este caso, la potencia del inversor es menor que la potencia de salida del generador.
Motores. Alimentando el rotor del motor con una frecuencia de red con cambio de fase opuesto a las fases del estator, se pueden obtener 6000 rpm. El motor tiene 2 etapas de arranque. En la primera etapa, la frecuencia de potencia del rotor (estator) se reduce a 0. En este caso, el motor no es diferente de uno síncrono convencional con excitación de corriente continua . En la segunda etapa, el regulador aumenta nuevamente la frecuencia a la frecuencia de la red, pero con la secuencia de fase opuesta. Una vez que el motor ha alcanzado el sincronismo, el regulador se puede apagar y el rotor se alimenta desde la red con secuencia de fase opuesta. Existe una forma de arrancar el motor cuando se utiliza un segundo motor similar como generador de frecuencia variable. Después de la aceleración de ambos motores a una frecuencia cercana a la síncrona, los rotores de fase se encienden en antifase. Después de eso, se frena el rotor del motor auxiliar. La frecuencia de la corriente de deslizamiento aumenta a la frecuencia de la red, el rotor del motor principal se alimenta desde la red y el motor auxiliar se apaga.
Convertidores de frecuencia. MIS puede realizar efectivamente una conversión de frecuencia de 50-60 Hz. Para ello, se utilizan 2 MDP ( umformers ) idénticos conectados por ejes. Los rotores de ambas máquinas se alimentan con una frecuencia de 50 Hz, pero con diferente secuencia de fases.
Mikhail Moiseevich Botvinnik hizo una contribución significativa al desarrollo del TIR .