УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ДВУХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2021 года по МПК H02P1/54 

Предложение относится к области электроэнергетики и может использоваться в электроприводе.

Широко известное устройство / авторское свидетельство СССР №1396231 / содержит два двигателя, присоединенные к разным системам шин и коммутаторы, используется на крупных узлах нагрузки. Большие габариты и стоимость такой установки является ее недостатком.

Наиболее близким по технической сути и схемотехнике к четырем вариантам является патент РФ на изобретение №2177671 - для пуска двух асинхронных двигателей, содержащее первый и второй сетевые коммутаторы, с сетевыми и двигательными выводами. Недостаток таких устройств состоит в относительно низкой надежности, проявляющейся при частичных отказах-обрывах одной из обмоток. К пятому варианту прототипом является патент РФ №2014723, содержащее сетевой коммутатор, подключенный двумя выводами к первому двигателю, и двумя выводами - к второму двигателю. Недостаток такого устройства-относительно низкая надежность обусловлен большими пусковыми токами. Техническая задача, решаемая в данном предложении, состоит в повышении надежности. Решение технической задачи достигается в первом варианте за счет того, что вторые выводы двигателей разобщены и пофазно соединены между собой подключены к замыкателю, а двигательные выводы второго контактора подключены к размыкателю. Техническая задача достигается во втором варианте за счет того, что вторые выводы двигателей разобщены и пофазно соединены между собой и подключены к замыкателю, а двигательные выводы второго коммутатора подключены к размыкателю, а третий несетевой вывод первого коммутатора соединен с одним крайним контактом однофазного переключателя, его центральный вывод соединен с третьей фазой первого двигателя, а второй крайний контакт предназначен для подключения к нейтрали сети. Дополнительно к обоим вариантам второй коммутатор, замыкатель и размыкатель механически связаны. Ко второму варианту есть второе дополнение: второй коммутатор и переключатель механически связаны. В третьем варианте для достижения результата третья общая точка коммутаторов соединена с одним крайним контактом однофазного переключателя, его центральный вывод соединен с третьей фазой второго двигателя, а второй крайний контакт предназначен для подключения к нейтрали сети. А в четвертом - замыкатель своим общим выводом соединен с общей точкой звезды обмоток первого двигателя. В пятом варианте - эти первые выводы двигателей подключены к первой фазе коммутатора, второй вывод второго двигателя - к второй фазе коммутатора, а третий вывод первого двигателя соединен с третьей фазой коммутатора, двухполюсный переключатель центральным выводом первого полюса соединен с вторым выводом первого двигателя, замыкающий контакт переключателя соединен с второй фазой коммутатора, размыкающий контакт - подключен к третьему выводу первого двигателя, который через второй замыкающий полюс связан с третьей фазой коммутатора.

На фиг. 1, 2, 3, 4, 5 приведены однолинейные схемы устройства, где обозначено: 1, 2 - электродвигатели, 3, 4 - сетевые коммутаторы, 5 - размыкатель, 6 - замыкатель. На фиг. 2, 3 в одну из фаз двигателя 1 введен переключатель 7 и вывод, подключаемый к нейтрали сети. На фиг. 3, 4 введен междудвигательный соединитель 8. На фиг. 5 показан двухполюсный переключатель 9 и обозначены фазы А, В, С. Устройство работает следующим образом. Вначале пуска включается 3 и 5. Двигатели 1, 2 включены последовательно и разгоняются со сниженным в 2 раза пусковым током. По окончании разгона 5 размыкается, а 4 и 6 замыкаются. Двигатели 1, 2 работают независимо, питаются от сети параллельно, но с объединенной нулевой точкой. Повышенная надежность устройства проявляется при обрыве одной из обмоток одного двигателя. В этом случае общая (нулевая) точка двух обмоток этого двигателя соединена с искусственным нулевым потенциалом, созданным тремя обмотками второго двигателя. Такой двигатель развивает даже пусковой момент. Кроме того обеспечивается более равномерное распределение нагрузок при работе на общий вал. На фиг. 2 порядок включения такой же, но в начале пуска переключатель 7 соединяет одну фазу двигателей с нейтралью N, что ведет к еще большему снижению пускового тока. По окончании пуска вместе с вышеупомянутыми операциями переключатель 7 отключает нейтраль N и подключает третью фазу двигателя 1 к третьей фазе сети. Для упрощения операций механически могут быть связаны 4, 5, 6, а на фиг. 2 и 7. На фиг. 3 (третий вариант) пуск осуществляется при замкнутых контактах 3,8 и переключателе 7 в положении N и разомкнутых 4, 6. В рабочем режиме 8 разомкнут, 7 в положении фаза, 4 замкнут. В этом варианте как и во втором происходит дополнительное снижение пускового тока. На фиг. 5 (четвертый вариант) при пуске включены 3, 8, а 4, 6 - разомкнуты. По окончании пуска размыкается 8 и замыкаются 4, 6. В этом варианте как и в первом обеспечивается работоспособность при частичном отказе одной обмотки и пр. На фиг. 5 схема показана в предпусковом состоянии. Для запуска включается коммутатор 3 и на электродвигатель 1 подается линейное напряжение АС, а на 2 - АВ. Третьи выводы обмоток электродвигателей соединены через замкнутый контакт 9. Пусковые токи двигателей снижаются, так как на одну обмотку подается пониженное напряжение. В двигателях 1,2 возникают вращающиеся магнитные поля и они разгоняются. По окончанию времени разгона разрывается один разрыв полюса переключателя 9 и замыкаются два других, чем на каждый двигатель подается полная симметричная система напряжений. Таким образом, обеспечивается снижение пусковых токов без введения каких-либо дополнительных элементов, что упрощает схему и приведет к повышению надежности электропривода.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе. Первый двигатель (1) и второй двигатель (2) запускаются одновременно. На этапе пуска их обмотки соединяются последовательно включением коммутатора (3) и размыкателя (5). После пуска двигателей контакты размыкателя (5) размыкаются, а контакты второго коммутатора (4) и замыкателя (6) замыкаются. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для пуска двух асинхронных двигателей, содержащее первый и второй сетевые коммутаторы, с сетевыми и двигательными выводами, отличающееся тем, что выводы двигателей, не связанные с сетевыми коммутаторами, разобщены, пофазно соединены между собой и подключены к замыкателю, а двигательные выводы второго коммутатора подключены к размыкателю.

2. Устройство для пуска двух асинхронных двигателей, содержащее первый и второй сетевые коммутаторы, с тремя сетевыми выводами, с двумя двигательными выводами у первого сетевого коммутатора и с тремя двигательными выводами у второго сетевого коммутатора, отличающееся тем, что выводы двигателей, не связанные с сетевыми коммутаторами, разобщены, пофазно соединены между собой и подключены к замыкателю, двигательные выводы второго коммутатора подключены к размыкателю, третий несетевой вывод первого коммутатора соединен с одним крайним контактом однофазного переключателя, центральный вывод которого соединен с третьей фазой первого двигателя, а второй крайний контакт предназначен для подключения к нейтрали сети.

3. Устройство для пуска двух асинхронных двигателей по п. 1 или 2, отличающееся тем, что второй коммутатор, замыкатель и размыкатель механически связаны.

4. Устройство для пуска двух асинхронных двигателей по п. 2, отличающееся тем, что второй коммутатор и переключатель механически связаны.

5. Устройство для пуска асинхронных двигателей, содержащее первый и второй коммутаторы, включенные последовательно с первым двигателем, соединенным звездой, а второй двигатель с разобщенными обмотками двумя началами подключен к общим точкам двух фаз коммутаторов, а тремя концами подключен к замыкателю и междвигательному соединителю, отличающееся тем, что третья общая точка коммутаторов соединена с одним крайним контактом однофазного переключателя, центральный вывод которого соединен с третьей фазой второго двигателя, а второй крайний контакт предназначен для подключения к нейтрали сети.

6. Устройство для пуска двух асинхронных двигателей, содержащее первый и второй коммутаторы, включенные последовательно с первым двигателем, соединенным звездой, а второй двигатель с разобщенными обмотками началами подключен к общим точкам коммутаторов, а тремя концами подключен к замыкателю и междвигательному соединителю, отличающееся тем, что замыкатель своим общим выводом соединен с общей точкой звезды обмоток первого двигателя.

7. Устройство для пуска двух асинхронных двигателей по п. 5 или 6, отличающееся тем, что второй коммутатор, замыкатель, междвигательный соединитель и переключатель механически связаны.