Способ пуска асинхронного машиновентильного электромеханического каскада

 

Союз Советских 1 Q Д Я Q ф п т 5згМ цийлистически

Респ тблвен сит (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 29.09.69 (21) 1368449/07

Н 02 Р 7/78 приеоЕдинЕнием зсхявок % (23) Приоритет—

1363393/07

2039502, 07

2039503, 07

Гасударствеакый комитет йвета Маннстсаа Ыьл са делам изабретений и открытий (43) Опубликовано 05.10.76. Бтоллетень № 37 (53) УДК 621 313.333. .06 .4 (088.8) (45) Дата опубликования описания 01.03.77 (72) Авторы изобретения

В. M. Пономарев и Г. Б. Онищенко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПУСКА АСИНХРОННОГО МАШИННΠ— ВЕНТИЛЬНОГО

ЭЛ ЕКТРОМЕХАНИЧЕСКО ГО КАСКАДА

Изобретение относится к электроприводам «схе ме асинхронновентильного каскада со звеном постоянного тока и может быть использовано в мощных регулируемых приводах различных механизмов.

Известны каскадные схемы, отличающиеся способом введения добавочной э.д.с. в цепь ротора асинхронного двигателя, например, вентильномашинные электрические каскады (1 2) .

Недостаток таких каскадных схем заключается в экономической нецелесообразности их применения для механизмов с вентиляторным моментом, так как при соотношении мощностей силовых элементов, обеспечивающем полный диапазон регулирования, возрастает модность машины постоянного тока, уменьшаются cos p и к.п.д. каскада.

По предлагаемому способу с целью уменьшения установленной мощности электрооборудования при обеспечении плавности пуска механизмов с вентиляторным моментом нагрузки, что при нулевой скорости привода при отключеином от сети главном асинхронном двигателе с фазным ротором подают номинальное возбуждение на машину постоянного тока, включают источник дополнительной э.д.с. постоянного тока и, увеличивая выходное напряжение источника дополнительной э.д.с. в направлении протекания выпрямленного тока ротора, одновременно увеличивают скорость вспомогательной машины до величины, соответствующей нижней границе диапазона регулирования скорости каскада, после че — î воздействием на систему управления источника дополнительной э.д.с. меняют направлеme дополнительчой э.ц.с. на противоположное и затем с выдержкой времени подключают к сети

1р асинхронный двигатель с фазным ротором.

На фиг. 1 и фиг. 2 приведена схема силовых цепей асинхронного машинно-вентильного электромеханического каскада, иллюстрирующая описываемый способ пуска; на фиг. 3 — нагрузочная

1я характеристика механизмов вентиляторного типа.

Главный приводной цвигатель 1 с фазным ротором жестко соединен с вспомогательным двигателем постоянного тока 2, якорная цепь которого включена последовательно в контур постоянного тока, образованный неуправляемым статическим преобразователем 3, служащим для выпрямления тока ротора, и источником 4 дополнительной э.ц.с. постоянного тока. В качестве источника дополнительной э.д.с. постоянного тока может быть применен, например, машинный преобразовательный

531242 агрегат, состоящий иэ генератора постоянного тока S и приводного двигателя 6.

Воэб у>кдение двигателя 2 и генератора 5 осущсствл>1стс11 с номощыО )oMoroK возбуждения 7 и 8 соответственно.

В качестве источника дополнительной э.д.с. постоянного тока использован статический преобразователь 9, полу таю1ций питание от трансформатора 10.

При иснользовазгии в качестве источника дополнительной э.д,o. мал!инного преобразовательного агрегата Онисываемьй способ пуска асинхронного машинно-вентильного элсктромеханического каскада реализуется следу!О!ням образом (при задании относительных параметров электрических машин и пределах);

Cd, р зч 5н Ч 2Н 0Н 5

Р = От.,ЗР и — «1., - n,,; М,, = !з,7з я „; Ы, = 0,2э" М где Рн

Мн — номинальная мощность, — ноъина.!ы!ый момент, номинальные обороты каскада, нн

Ed

I — выпрямленная э.д.с. ротора при сколь> !И1Г S

Еq т — номинальные напряжения машин . 1. постоянного тока 2 и 5..2Н т:

Перед пуском привода главный асинхронньй двигаге:Ib 1 до >ксн быть отключен От сети питания, а обмотка возбуждения 7 вспомогательного двига1сл>! постоянного тОка должна находиться под номинальным 1зозбуждением.

При выно: нении этих условий к сети подключают приводной двигатель 6, приводящий во вращение генератор постоянного тока 5. Машины nocro IIIIoIo тока 2 1 5 образуют этом систему

"генератор--двигатель". Питание двигателя 2 в этой системе осуществляется от якоря генератора 5 по цепи выпрямде1шого тока ротора двигателя 1 транзитом через неун1завляемый преобразователь 3. Регулируя ток обмотки возбуждения 8 генератора э, увеличивают его выходное напряжение, скорость двигателя 2, а следовательно и скорость каскада, возрастают.

Для достижения скорости каскада„равной половине номинальной, напряжение на якоре двигатсля 2 увели IHBBNT до половины его номинального значения. При вентиляторном моменте нагрузки двигатель 2 развивает при этом момент, равньй 25Я, От номинального момента на валу каскада, что !О предварительному условию соответствует номинальной величине момента двигателя 2. Этот режим paGor» привода отмечен точкой А на фиг. 3.

Дальнейшее увеличение скорости за счет повышения напряжения на якоре двигателя 2 недопустимо, гак как это приводит к перегрузке двигателя 2 и генератора 5.

Для овышенич скорости каскада выше точки А и работы его при этом без перегрузок в длительном режиме к сети подключают асинхронный двигатель 1 и одновременно изменяют направление тока в обмотке возбуждения 8 генератора остоянного тока 5, переводя его из генераторного режима в двигательный. При этом ток в обмотке возбуждения 8 устанавливают на уровне, соответствующем номинальному значению э.д.с. генератора 5.

Перечисленные операции не вызывают аварийных бросков тока, так как сумма э.д.с. в контуре ,О выпрямленного тока ротора при этом остается рав ной нулю.

Действительно, без учета падения напряжения в активных сопротивлениях роторного контура сумма э.д.с. этого контура равна:

E«osE <

Гт11 Е2И т Е5Н ЕтЗ1 где $ = 0,5 — скольжение асинхронного двигателя! . соответствующее половине его номинальной скорости.

После изменения направления тока в обмотке возбуждения 8 генератора 5 и включения двигателя 1 процесс пуска заканчивается и привод переходит на работу по схеме асинхронного машинно-вентильногоэлектромеханического каскада, в котором регулирование скорости в диапазоне от 0,5n„n„(or точки А до точки С, фиг. 3) осуществляют изменением величины и направления тока в обмотке возбуждения 8 генератора S or максимального значения одного направления до максимального значения противоположного направления.

Точка В на (фиг. 3) соответствует режиму работы каскада при нулевом значении напряжения генератора постоянного тока 5.

Таким образом, описываемый способ в случае вентиляторного характера нагрузки обеспечивает пуск известного каскада с нулевой скорости до скорости, соответствующей нижней границе заданного диапазона регулирования при относительно небольшой мощности вспомогательных электрических машин 2, 5, 6. Мощность каждого из этих элементов каскада должна составлять всего 25% от номинальной мощности на валу.

В ряде случаев в качестве источника дополни д тельной э.д.с. вместо машинного агрегата 5, 6 может быть применен статический преобразовательный агрегат 9, 10.

Пуск электромеханического каскада осуществляют следующим образом: в режим нулевой скор рости привода при отключенном от сети главном асинхронном двигателе 1 подают номинальное возбуждение на вспомогательньй двигатель 2 постоянного тока подключают к сети управляемый статиI ческий преобразователь 9, настраивают его на вы55 прямительный режим и, увеличивая выходное напряжение этого преобразователя, повышают скорость вспомогательного двигателя 2 до величины, соответствующей нижней границе диапазона регулирования скорости каскада, после чего, воздействуя

60 на угол зажигания а,переводят статический нре531242 образователь 9 из выпрямительного режима в инверторный и затем с выдержкой времени подключают к сети главный асинхронный двигатель 1 с фазным ротором.

Таким образом. применение машинно-вентильного способа пуска каскада как для привода механизмов с постоянным моментом, так и с вентиляторным моментом нагрузки при полном диапазоне регулирования позволяет значительно уменьпптть установленную мощность электрических машин, а при частичном диапазоне регулирования — исклюгить необходимость применения громоздких пусковых устройств. Все это дает значительный экономический эффект.

Фо;; Ióëç изобретения .э1особ пуска асинхронного машинно-вентильного

20 электромсханического каскада, содержащего асинхро:ш1яй двигатель с подключенной к его ротопу через выгрямитель машиной постоянного тока, вал которой сосни..ен с валом асинхронного двигателя, и источник дополнительной з.д.с. постоянного тока, заключающийся в всздейc TBIIII дополщггельной э.д.с. на суммарную э.д.с. пепи выпрямленного тока ротора, отличающийся тем, что. с целью уменьшения установленной мощности элсктрообор) ä0ÂèHèÿ при обеспече!пи плавности пуска лк „".низмов с вентиляторным моментом нагрузки, нри нулевой скорости привода и отключенном от сети асинхронном двигателе подают номинальное возбуждение на машину постоянного тока. включают источник дополнительной э.д.с. и, увеличивая выходное напряжение упомянутого источ1т11ка в направлении протекания выпрямленного тока ротора. одновременно увели ивают скорость вспомогагсльной машины до величины. соответствующей нижней границе диапазона регулирования скорости каскада, после чего меняют направление дополнительной э.д.с. на противоположное и с выдержкой времени подключают к ссн1 ас11нхронн1яй лвига. тель.

ИСТОЧНИКИ IIII$0DIъ!апи11, ПР!1НЯТЫЕ BO Bllих1апи

IIPH ЭКСПЕРТИЗЕ:

1. Г. Ь. Онищенко Лсинхрон11ыи ве1 г11льнь1 .I каскад", Энергия, 196 ".. стр. 30, 31.

2. Патент Великобритании Х -1028116. кл. 11 .. . от 1964 г. — прототи1 .

531242

Фиг.2

0,8

0,7 о,г

0,<

Составитель Т. Васильева

Техред А. Богдан

Редактор В. Фельдман

Корректор Л. Боринская

Заказ 5424/206

Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4