СПОСОБ ПУСКА ДВУХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМИ РОТОРАМИ Российский патент 2001 года по МПК H02P1/54 

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к способам пуска электродвигателей и может быть использовано в механизмах общемашиностроительного назначения.

Известен способ пуска асинхронных двигателей с переключением статорных обмоток с треугольника на звезду на время пуска (Веников В.А. "Переходные электромеханические процессы в электрических системах". - М.: "Высшая школа", 1970).

Недостатком этого способа пуска является то, что его нельзя применять для двигателей с основным включением по схеме "звезда".

Известен автотрансформаторный пуск двигателей, при котором на время пуска двигателя напряжение на нем понижают при помощи автотрансформатора (Веников В. А. "Переходные электромеханические процессы в электрических системах". - М.: "Высшая школа", 1970).

Недостатком такого способа пуска является применение автотрансформатора, который снижает надежность и повышает стоимость электропривода.

Известен способ пуска двухдвигательного электропривода (см. описание к а. с. СССР N 712921, H 02 P 7/74, опубл. БИ N 4, 1980 г.), при котором совместно пускают двигатель с фазным ротором и двигатель c короткозамкнутым ротором путем включения пусковых резисторов в цепь фазного ротора на время пуска.

Недостатком этого способа пуска является использование двигателя с фазным ротором, что усложняет электропривод и снижает его надежность.

Наиболее близким к заявляемому является способ пуска групп асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами (см. описание к а.с. СССР N 1396231, H 02 P 1/54, опубл. БИ N 18, 1988 г.), основанный на подключении статорных обмоток к распределительной шине и соединении обмоток двух вспомогательных двигателей перед пуском попарно-последовательно между собой, после чего по достижении заданной частоты вращения их отключают от распределительной шины и переводят на независимое питание.

Недостатком этого способа пуска является то, что для пуска группы двигателей необходимо использовать два вспомогательных двигателя, которые после пуска не используются, что снижает массогабаритные характеристики и повышает стоимость электропривода.

Необходимо также отметить, что процесс пуска самих вспомогательных двигателей не имеет стабильности и предсказуемости результата, так как по причине неодинаковых механических и электрических характеристик двигателей время разбега роторов до номинальной частоты вращения различно. Это приводит к тому, что в результате резкого возрастания электрического сопротивления одного из двигателей по мере выхода его на номинальный режим работы возможно такое распределение напряжений, что разбег другого двигателя прекратится.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности пуска, улучшение массогабаритных характеристик электропривода.

Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является уменьшение нагрузки на питающую электросеть в момент пуска, в условиях ограниченной мощности электросети.

Указанный результат достигается тем, что статорные обмотки двигателей перед пуском соединяют попарно-последовательно, разгоняют роторы двигателей до заданной частоты вращения и переключают статорные обмотки двигателей на раздельное питание, при этом роторы двигателей кинематически соединяют между собой по крайней мере на время пуска. Момент переключения статорных обмоток определяют по числу оборотов двигателя. Попарно-последовательное соединение производят по схеме "общая звезда" или "общий треугольник".

Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема соединения статорных обмоток для пуска двух асинхронных двигателей по схеме "общая звезда"; на фиг. 2 - то же, по схеме "общий треугольник"; на фиг. 3 - принципиальная схема электропривода для пуска двух двигателей по схеме "общая звезда".

Пуск двигателей по заявляемому способу осуществляют в следующей последовательности:
- статорные обмотки двух двигателей соединяют попарно-последовательно по схеме "общая звезда" или "общий треугольник";
- на вход полученного соединения подают номинальное напряжение, при этом напряжение, приходящееся на статорные обмотки каждого электродвигателя, распределяется пропорционально сопротивлению их обмоток;
- после совместного разбега одноименные начала и концы статорных обмоток первого двигателя соединяют между собой, при этом напряжение, подаваемое на статорные обмотки другого двигателя становится номинальным;
- отключают статорные обмотки первого двигателя от распределительной шины;
- статорные обмотки первого двигателя соединяют независимо от предшествующего включения на основное по схеме "звезда" или "треугольник", на двигатель подается номинальное напряжение.

На время пуска роторы пускаемых двигателей кинематически соединяют между собой, например, при помощи зубчатой передачи, жесткой муфты, цепной передачи. После пуска возможны как разъединение роторов и независимая работа двигателей, так и работа двигателей на общую нагрузку.

Электропривод для реализации заявляемого способа пуска содержит два двигателя 1, 2, начала статорных обмоток которых соединены с распределительной шиной 3, первый - непосредственно, второй - через коммутирующий элемент 4, концы статорных обмоток объединены в общие точки: первого двигателя - через коммутирующий элемент 5, а второго - непосредственно, при этом концы обмоток первого двигателя соединены с началами обмоток второго двигателя через коммутирующий элемент 6.

Электропривод работает следующим образом.

Для пуска двигателей включают коммутирующий элемент 6, после совместного разгона двигателей включают коммутирующий элемент 4, двигатель 1 при этом исключается из работы, а на двигатель 2 подается номинальное напряжение, затем выключают коммутирующий элемент 6, а коммутирующий элемент 5 включают, в результате двигатель 1 подключается на номинальное напряжение.

Таким образом, в результате решения поставленной задачи повысилась надежность пуска, появилась возможность осуществлять пуск двигателей не применяя каких-либо дополнительных пусковых устройств.

Изобретение может быть использовано в механизмах общемашиностроительного назначения. Пуск двигателей осуществляется путем попарно последовательного соединения обмоток перед пуском, кинематического соединения роторов двигателей, по крайней мере, на время пуска, разгоном двигателей до заданной частоты вращения, переключением статорных обмоток на независимое питание. Технический результат заключается в том, что реализация изобретения позволяет повысить надежность пуска, осуществлять пуск двух двигателей без применения каких-либо дополнительных пусковых устройств. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ пуска двух асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами, включающий подключение статорных обмоток к питающей сети, отличающийся тем, что роторы двигателей, по крайней мере, на время пуска кинематически соединяют между собой, одноименные начала и концы статорных обмоток соединяют попарно последовательно по схеме общая звезда или общий треугольник, подают на вход полученного электрического соединения номинальное напряжение, а после пуска переключают статорные обмотки на раздельное питание. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что момент переключения статорных обмоток определяют по числу оборотов двигателя.