УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА И КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2012 года по МПК H02P1/16 

Описание патента на изобретение RU2444837C1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронных двигателей с соединением обмоток статора в рабочем режиме в треугольник.

Известно также устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя, содержащее трехфазный выключатель, зажимы которого подключены к началам статорных обмоток, конденсаторы, первые зажимы которых подключены к концам статорных обмоток, а вторые зажимы соединены в точку, и коммутационный аппарат, предназначенный для переключения схемы соединения обмоток статора со звезды на треугольник после пуска [см. Мадьяр Л. Коэффициент мощности (cosφ). М-Л.: Госэнергоиздат, 1961, (рис.109)]. Недостатком этого устройства является большой пусковой ток в обмотках двигателя, что объясняется параллельным подключением конденсаторов к сети при пуске.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя, содержащее трехфазный выключатель, зажимы которого подключены к началам статорных обмоток, конденсаторы, первые зажимы которых подключены к концам статорных обмоток, а вторые зажимы конденсаторов подключены к началам статорных обмоток и к зажимам выключателя, и коммутационный аппарат, предназначенный для переключения схемы соединения обмоток статора и конденсаторов, выполненный в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключена параллельно одной из статорных обмоток, резистор зашунтирован контактом магнитного пускателя, остальные контакты подключены к точкам соединения концов статорных обмоток и конденсаторов. Вторые зажимы конденсаторов подключены к началам обмоток статора и к зажимам выключателя, а коммутационный аппарат выполнен в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключена параллельно одной из статорных обмоток, а резистор зашунтирован контактом магнитного пускателя, другие контакты магнитного пускателя подключены между точками соединения концов статорных обмоток и конденсаторов [см. пат. 2288534 (РФ), БИ №33, 2006].

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: асинхронный двигатель, содержащий первую, вторую и третью обмотки статора, начала которых подключены к сети посредством трехфазного выключателя, конденсаторы и коммутационный аппарат, выполненный в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключена параллельно одной из статорных обмоток, а резистор зашунтирован первым контактом магнитного пускателя.

Недостатком прототипа является неэффективность его использования для асинхронного двигателя с обмотками, рассчитанными на линейное напряжение. Работа же асинхронного двигателя по схеме «треугольник» в рабочем режиме снижает надежность устройства из-за проявления резонансных явлений. Кроме того, подключение заряженных конденсаторов параллельно обмоткам статора вызывает всплески тока и электромагнитного момента двигателя, что также снижает надежность работы.

Технический результат - повышение эффективности и надежности устройства за счет переключения соединения обмоток статора из звезды с последовательным включением конденсаторов при пуске на «треугольник» с параллельным к сети соединением конденсаторов в рабочем режиме.

Для достижения технического результата заявляемое изобретение - устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя - содержит первую, вторую и третью статорные обмотки, начала которых подключены к сети посредством трехфазного выключателя, конденсаторы и коммутационный аппарат, выполненный в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключена параллельно одной из статорных обмоток, а резистор зашунтирован первым контактом магнитного пускателя, концы статорных обмоток соединены с первыми зажимами конденсаторов, вторые зажимы которых объединены в точку, второй контакт магнитного пускателя подключен между началом первой обмотки статора и концом второй обмотки, второй контакт подключен между началом второй и концом третьей обмотки, а четвертый контакт подключен между началом третьей и концом первой обмотки статора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен вариант исполнения устройства для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя.

Устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя содержит первую - 1, вторую - 2 и третью - 3 статорные обмотки, начала которых подключены к сети посредством трехфазного выключателя 4, конденсаторы 5, 6, 7 и коммутационный аппарат, выполненный в виде магнитного пускателя, катушка 8 которого вместе с последовательно включенным резистором 9 подключена параллельно статорной обмотки 1, а резистор 9 зашунтирован первым контактом магнитного пускателя 10, концы статорных обмоток 1, 2, 3 соединены с первыми зажимами конденсаторов 5, 6, 7, вторые зажимы которых объединены в точку, второй контакт 11 магнитного пускателя подключен между началом первой статорной обмотки 1 и концом второй статорной обмотки 2, контакт 12 подключен между началом второй 2 и концом третьей статорной обмотки 3, а четвертый контакт 13 подключен между началом третьей 3 и концом первой статорной обмотки 1.

Устройство работает следующим образом. Для пуска электродвигателя включается трехфазный выключатель 4, конденсаторы 5, 6, 7 при этом оказываются включенными последовательно со статорными обмотками 1, 2, 3. Напряжение, приложенное к статорным обмоткам 1, 2, 3, при этом уменьшено на величину падения напряжения на сопротивлениях конденсаторов 5, 6, 7, что в свою очередь ограничивает пусковой ток. По мере увеличения частоты вращения двигателя напряжение, приложенное к статорным обмоткам 1, 2, 3, увеличивается и при достижении его определенного значения происходит срабатывание катушки 8 магнитного пускателя. В результате этого посредством контакта 10 шунтируется резистор 9, что увеличивает напряжение на катушке 8 до номинального и обеспечивает надежное срабатывание магнитного пускателя. Кроме того, замыкание контакта 10 исключает потери на резисторе 9 в рабочем режиме. Одновременно замыкаются контакты 11, 12, 13 магнитного пускателя, конденсаторы 5, 6, 7 при этом включаются параллельно фазам сети, обеспечивая компенсацию реактивной мощности двигателя в рабочем режиме.

Как показали расчеты и испытания устройства, наиболее благоприятным временем включения катушки 8 является момент, когда напряжение на статорных обмотках 1, 2, 3 достигает номинального значения, что соответствует номинальному току в этих обмотках. В этом случае переход двигателя в рабочий режим происходит наиболее плавно. Однако катушки 8 серийных магнитных пускателей имеют напряжение срабатывания на 20-30% ниже номинального. Настройкой резистора 9 можно достичь для каждого конкретного магнитного пускателя, когда его срабатывание будет происходить при достижении номинального или другого заданного значения напряжения.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает ограничение пускового тока и компенсацию реактивной мощности асинхронного двигателя с соединением обмоток статора в рабочем режиме в треугольник, при этом по сравнению с прототипом обеспечивает повышение эффективности и надежности устройства.

Похожие патенты RU2444837C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА И КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2005
  • Дмитриев Владимир Николаевич
  • Горбачевский Николай Иванович
RU2288534C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА И КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2013
  • Дмитриев Владимир Николаевич
  • Афлятунов Ильдар Фаатович
RU2537955C1
Устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя 2019
  • Джус Илья Николаевич
RU2706716C1
Способ работы электроприводного газоперекачивающего агрегата 2023
  • Шевченко Андрей Валерьевич
  • Солошенков Кирилл Александрович
  • Матвеев Андрей Васильевич
  • Ломакин Алексей Александрович
RU2820147C1
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2009
  • Фейгин Лев Залманович
  • Косой Петр Львович
  • Клавсуц Ирина Львовна
  • Серегина Алла Анатольевна
  • Фейгин Игорь Львович
RU2406206C1
УСТРОЙСТВО БЕЗАВАРИЙНОЙ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ОБРЫВА ОДНОЙ ИЗ ФАЗ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ 1992
  • Фейгин Л.З.
  • Озерных И.Л.
RU2061288C1
СИСТЕМА БЕСПЕРЕБОЙНОГО И ГАРАНТИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ НАИБОЛЕЕ ОТВЕТСТВЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 2012
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Баракин Николай Сергеевич
  • Степура Юрий Петрович
  • Семернин Дмитрий Юрьевич
  • Потешин Михаил Игоревич
RU2518907C1
УСТРОЙСТВО ПУСКА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2008
  • Стрижков Игорь Григорьевич
  • Бегляров Рафаэль Рубенович
  • Стрижков Сергей Игоревич
  • Трубин Александр Николаевич
RU2396692C1
Устройство для пуска мощного асин-ХРОННОгО КОРОТКОзАМКНуТОгО дВигАТЕля 1979
  • Коваленко Иван Иванович
  • Ольховик Николай Петрович
  • Коваленко Наталья Ивановна
SU817948A1
Устройство для управления асинхронным электродвигателем 1990
  • Минько Владимир Михайлович
SU1758818A1

Реферат патента 2012 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА И КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронных электродвигателей с соединением обмоток статора в рабочем режиме в треугольник. Техническим результатом является ограничение пускового тока в процессе пуска и компенсация реактивной мощности асинхронного двигателя в рабочем режиме. Устройство для пуска и компенсации реактивной мощности содержит конденсаторы, подключенные к концам обмоток статора, которые в заданной точке переходного режима автоматически переключаются со «звезды на треугольник». Технический результат - повышение эффективности и надежности устройства за счет переключения соединения обмоток статора из звезды с последовательным включением конденсаторов при пуске на «треугольник» с параллельным соединением к сети конденсаторов в рабочем режиме. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 444 837 C1

Устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя, содержащее первую, вторую и третью статорные обмотки, начала которых подключены к сети посредством трехфазного выключателя, конденсаторы и коммутационный аппарат, выполненный в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключена параллельно одной из статорных обмоток, а резистор зашунтирован первым контактом магнитного пускателя, отличающееся тем, что концы статорных обмоток соединены с первыми зажимами конденсаторов, вторые зажимы которых объединены в точку, второй контакт магнитного пускателя подключен между началом первой обмотки статора и концом второй обмотки, третий контакт подключен между началом второй и концом третьей обмотки, а четвертый контакт подключен между началом третьей и концом первой обмотки статора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2444837C1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА И КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2005
  • Дмитриев Владимир Николаевич
  • Горбачевский Николай Иванович
RU2288534C1
АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД 2003
  • Джус И.Н.
RU2262179C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО КОРОТКОЗАМКНУТОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АВТОНОМНОГО ИСТОЧНИКА СОИЗМЕРИМОЙ МОЩНОСТИ 2002
  • Данилов В.Н.
  • Сокол В.Я.
RU2222094C1
Измеритель угла 1988
  • Литовченко Яков Андреевич
SU1559249A1
DE 4237899 A1, 13.05.1993
CN 200956559 Y, 03.10.2007
JP 61121780 A, 09.06.1986.

RU 2 444 837 C1

Авторы

Дмитриев Владимир Николаевич

Мухитов Максим Михайлович

Даты

2012-03-10Публикация

2010-08-13Подача