Способ синхронизации синхронного электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных рудоразмольных мельницах. Целью изобретения является повышение надежности синхронизации и снижение механических нагрузок. Способ синхронизации синхронного двигателя (СД) заключается в том, .что осуществляют (5ч асинхронный пуск синхронного двигателя заданной величины. При этом обмотка .

Саоз СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5)) 4 Н 02 Р 1 50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

+ j

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTÈÉ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3733398/24-07 (22) 25.04.84 (46) 15. 10.86 . Бюл. Ф 38 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема (72) Д. К. Крюков, В.Э. Воскобойник, Н.И. Школа, М.Н. Кацнельсон и Н.С. Шихов (53) 621.313.333.07(088.8) (56) Абрамович Б.И. и др. Возбуждение, регулирование и устойчивость емкостных двигателей. Л.: Энергоатомиздат, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 714602, кл. Н 02 Р 1/50, 1978. (54) СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ СИНХРОННОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных рудораэмольных мельницах.

Целью изобретения является повышение надежности синхронизации и снижение механических нагрузок. Способ синхронизации синхронного двигателя (СД) заключается в том,,что осуществляют асинхронный пуск синхронного двигателя заданной величины. При этом обмотка(0)3 возбуждения замкнута выключателем 5 на пусковой резистор 4 и отключена выключателем 7 от блока 6 возбуждения. Факт достижения частотой скольжения заданной величины устанавливается по длительности временных интервалов между выходными импульсами индикатора 8 нуля, формирующимися при переходе тока 0 3 через нуль. Когда длительность интервала превысит заданное значение, на выходе блока

9 частоты скольжения появится сигнал, к-рый приводит в действие блок 10 временной задержки. Последний осуЖ ществляет выдержку времени, равную

t=N (-й > Б,/М, ), где 0 = 3-5; 3 приведенный момент инерции привода, („

S, - входное скольжение, М,„ - входной момент, соответствующий синхрон- 2 ной скорости вращения с0,. По истечении указанной выдержки времени вы- Щ ходной сигнал блока 10 запоминается в блоке 11 памяти. Затем формируются р напряжения, пропорциональные углово1264282

Лы. Б,„

35 MÂÕ где N 3-5

J — приведенный момент инерции привода;

40 S — входное скольжение, $)t

М „- входной момент, му положению ротора СД и фазе питающего напряжения, сравниваются ука-занные напряжения и по достижении результата сравнения заданного значения вырабатывается сигнал, который запоминается в блоке 14 памяти. Появление на выходе блока 14 сигнала при- водит к подключению О 3 к блоку 6 и отключении 0 3 от резистора 4 за

Изобретение относится к электро- технике, а также к области автоматического управления пуском синхронньи электродвигателей, особенно приводов с тяжелыж пусковыми условиями и приводов, содержащих упругие звенья, например синхроннык электродвигателей мощных рудораэмольных мельниц.

Целью изобретения является повышение надежности синхронизации за счет максимального использования синхронизирующей способности синхронного электродвигателя> и снижение механических нагрузок в приводе.

На чертеже приведена функциональная схема устройства синхронизации синхронного электродвигателя, Устройство содержит синхронный двигатель 1 с датчиком 2 положений рогора и с обмоткой 3 возбуждения, параллельно которой подключен пусковой резистор 4 посредством выключателя 5 и блок 6 возбуждения посред.ством выключателя 7. Сигнал с пускового резистора 4 поступает на вход индикатора 8 нуля, один выход которого соединен с блоком 9 частоты скольжения. Выход последнего соединен через блок 10 временной задержки и блок 11 памяти с входом элемента

И 12. Второй выход индикатора нуля

8 соединен с вторым входом элемента

И 12. Один иэ входов блока 13 задания угла соединен с сетью. Остальные входы этого блока соединены с датчиком 2 положения ротора и выходом элемента И 12. Выход блока 13 задания угла соединен через блок 14 памяти с элементом НЕ 15, выход которого соединен с выключателем 5, счет наличия элемента НЕ 15. В данном способе синхронизации система подачи возбуждения сама выбирает наиболее благоприятный режим синхронизации при любой нагрузке двигателя. Это дает возможность исключить раннюю подачу возбуждения в 0 3, сократить количество неудачныхпусков, ослабить резонансные крутильныеколебания. 1 ил.

Второй выход блока 14 памяти соединен с выключателем 7.

Способ синхронизации синхронного электродвигателя осуществляется следующим образом (на примере работы данного устройства).

Асинхронный пуск синхронного электродвигателя 1 начинается после подключения его к сети переменного

Ю тока. При этом обмотка 3 возбуждения замкнута на пусковой резистор 4 выключателем 5 и отключена от блока 6 возбуждения выключателем 7.

Достижение заданной частоты скольжения (начало линейного участка пусковой характеристики при малых значениях скольжения) определяется блоком 9 частоты скольжения по длительности временных интервалов между выходными импульсами индикатора 8 нуля, формирующимися при каждом переходе тока обмотки 3 возбуждения через нуль. Когда длительность интервале превышает заданное значение (час25 тота скольжения достигает требуемой величины) на выходе блока 9 частоты скольжения появляется. сигнал, который приводит в действие блок 10 временной задержки. С помощью последнего осуществляется выдержка времени пропорциональная электромеханической постоянной времени

12е42

J v>,„„

К» мь„

40 где N — число. пропорциональности т 3 до 5;

J — приведенньп момент инерции привода;

45 S> — входное скольжение;

М,,- входной момент, соответствующий S„„„;, д„- синхронная скорость вращения, после чего начинают выполнять указан"

50 ное формирование и последующее .сравнение напряжений, пропорциональных угловому положению ротора и фазе напряжения сети.

4З, — синхронная скорость вращения

По истечении заданной выдержки времени .скорость синхронного электродвигателя мало отличается от установившейся скорости асинхронного хода при любой нагрузке на валу (выполнена первая предпосылка включения возбуждения), и на выходе блока 10 временной задержки появляется сигнал,10 который запоминается блоком 11 памяти. Второй предпосылкой включения возбуждения является сигнал об угловом положении ротора. Благоприятное с точки зрения подачи возбуждения 15 угловое положение ротора наблюдается. как правило, или в момент перехода тока в обмотке возбуждения 3 через нуль, или при незначительном угловом сдвиге от этого положения. По- 20 этому команда, разрешающая работу блока 13 заданного угла (с помощью которого формируются и сравниваются напряжения, пропорциональные фазе напряжения сети и угловому положению ротора при поступлении сигналов напряжения сети и датчика 2 положения ротора, а также по достижении результатами сравнения заданного значения, вырабатывается сигнал, который запо- 30 минается блоком 14 памяти), поступает с выхода элемента И 12 при наличии сигналов на выходе блока 11 памяти и в момент перехода тока в обмотке

3 возбуждения через нуль. Появление д5 сигнала на выходе блока 14 памяти приводит к подключению блока 6 возбуждения к обмотке возбуждения 3 выключателем 7 и к отключению пускового резистора 4 выключателем 5 за счет наличия элемента НЕ 15.

Моделирование на ЦВМ асинхронного пуска путем интегрирования диффе-ренциальных уравнений Парка-Горева показывает, что при применении предлагаемого способа синхронизации синхронизирующая способность двигателя может быть повьппена в 1,2-1,4 раза по сравнению с прототипом. Таким образом, двигатели будут входить в синхронизм и при больших моментах сил сопротивления на валу. Согласно укаэанному способу синхронизации система подачи возбуждения сама выбирает наиболее благоприятный режим синхронизации при любой нагрузке двигателя (полностью исключается ран- няя подача возбуждения), что приводит к уменьшению нагрузок в приводе, сокращению количества неудаччых пусков, ослаблению резонансных крутильных колебаний, так как при прохождении эоны реэонан колебательная составляющая электромагнитноro момента возбужденного двигателя в несколько раэ меньше, чем у возбужденного.

Формула и з обретения

Способ синхронизации синхронного электродвигателя, при котором осуществляют разгон синхронного электродвигателя- до заданной частоты скольжения, формируют напряжения, пропорциональные угловому положению ротора и фазе напряжения сети, сравнивают указанные напряжения и при достижении результатов сравнения заданного значения подают постоянное напряжение на обмотку возбуждения синхронного электродвигателя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности синхронизации, за счет максимального использования синхрониэирующей способности синхронного электродвигателя и снижения механических нагрузок в приводе, по достижении заданной частоты скольжения осуществляют выдержку времени

ВНИИПИ Заказ 5570/54 Тираж 631 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4