Способ пуска электродвигателей центробежных параллельно работающих компрессорных агрегатов Советский патент 1984 года по МПК H02P7/76 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах компрессоров, в, частности шахтных насосов, вентиляторов, с регулированием их производительности в заданных пределах путем изменения частоты вращения.

Известен способ пуска и регулирования частоты вращения электродвигателей насосов, заключающийся в подключении их к преобразователям частоты и изменении частоты вращения в зависимости от заданной производительности насосов С 1

Недостатком известного способа является то, что установленная мощность, преобразовательных устройств должна быть не менее суммарной мощноеi. ти электродвигателей насосов. При большой стоимости преобразователей это является препятствием для широкого использования наиболее экономичного способа регулирования - регулированием -частоты вращения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ пуска электродвигателей центробежных параллельно работающих компрессорных агрегатов, при котором электродвигатели подключают к регулирующим преобразователям частоты и разгоняют до частоты вращения, равной 0,86 номинальной, подключают .первый электродвигатель к сети и разгоняют его до синхронной частоты вращения, подключают первьй регулирующий преобразователь на параллельную работу с вторым и разгоняют второй электродвигатель до заданной частоты вращения С 21,.

Недостатком известного способа является низкая надежность пуска в связи с тем, что п|ри увеличении частоты вращения электродвигателей до величины, равной 0,86 но ганальной, первый -синхронный электродвигатель подключается к сети для асинхронного разгона большими пусковыми токами, вызьraaющи ш снижение напряжения в сети до недопустимых норм при большой мощности электродвигателя и малой мощности энергосистемы большим ускорением ротора электродвигателя, что вызывает отказы механического оборудования, существенным нагревом ;пусковьми токами обмоТок электродвигателя . Указанные недостатки при;Водят к частым отказам электродвигателей И компрессорных агрегатов.

Кроме тхэго, электродвигатели для . , указанной системы целесообразно стро«ить без пусковой обмотки с целью упрощения конструкции, но в этом слу5 -чае известный метод не может быть применен.

Цель изо&ретения - повьштение надежности пуска.

Указанная цель достигается, тем,

0 ут-о согласно способу пуска электродвигателей центробежных параллельно работающих компрессорных агрегатов при котором электродвигатели подключают к регулирующим преобразователям

5 Л разгоняют до частоты вращения,

. равной 0,86 номинальной, с последующим разгоном первого электродвигателя до синхронной частоты вращения и регулированием частоты вращения вСорого

электродвигателя, после достижения частотой вращения величины, равной 0,86 номинальной, увеличивают ток первого регулирующего преобразователя до максимального допустимого значения,

5 увеличивают частоту питания первого электродвигателя, обеспечивая указанньй разгон до синхронной частоты вращения, одновременно снижая нагрузку Компрессорногр агрегата этого электро0 двигателя,-синхронизируют электродвигатель с сетью и подключают к ней, увеличивая при этом нагрузку компрессорного агрегата первого электродвигателя..

5 На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ пуска электродвигателей центробежных компрессорных агрегатов, на фиг.2 - ампер-секундная характеристика;

0 преобразователя.

Привод компрессорных агрегатов I и 2 осуществляется от синхронных электродвигателей 3 и 4, подключенных

, к сети через регулирующие преобразователи 5 и 6у представляющие последовательно соединенные между собой вьшрямитель и инвертор, посредством выключателей 7-10. Подключение син„ хронных электродвигателей непосредственно к сети осуществляется с помощью выключателей 11 и 12. Параллельная работа преобразователей 5 и 6 осуществляется при включенном выключателе

. 13. Синхронизация систем управления инверторных агрегатов регулирующих ;првобразователей осуществляется с помощью блоков 14 и 15 синхронизации. Синхронизация электродвигателей с сетью при подключении к ней осуществляется с помощью блоков 16 и 17 точ ной синхронизации. Контроль нагрузки двигателей при питании их от регу лирунщих преобразователей осущест- вляется датчиками 18 и 19. тока, подключенными к нелинейным-блокам 21 с зоной нечувствительности и огра -ничёнием, каждый из которых снабжен двумя выходами. Первые вых-одй нелияё ных блоков 20 и 21. подключены к блокам 22 и 23 управления дроссельными заслонками на всасе компрессорных агрегатов 1 и 2. Вторые выходы нелине ных блоков 20 и 21.подключены к моде лям 24 и 25 ампер-секундных характеристик регулирующих преобразователей Зона нечувствительности блоков 20 И 21 устанавливается в процессе наладки и соответствует максимальному допустимому току регулирзтащих преобр зователей. Модели ампер-секундных характеристик представляет собой электрс еханические или электронные устройства, определяющие допустимое время работы (вьздержки времени), регулирзтощих преобразователей ири ус тановленном максимальном токе. Выходы моделей 24 и 25 ампер-секундных характеристик подключены к первым входам логических блоков 26 и 27 точной синхронизации, на вторые входы которых поступает сигнал с выходов блоков 16 и 17 точной синхро- низахщи. Выходы указанных блоков свя заны с управляницими входами выключателей 9-12. . Способ в указанном устройстве реализуется сл;еду1ощим образом. Пуск электродвигат елей компрессорных агрегатов до частоты вращения, равной 0,86 номинальной, осуществляет ся при подключении к статорннм обмоткам электродвигателей выключателями 7-10 регулирующих преобразователей. Частота вращения изменяется путем одновременного уменьшения углов управления вшрямителей регулирующих преобразователей. Угол управления инверторов остается при этом неизменным а дроссельные заслонки компрессорных агрегатов полностью бткрытыми. При частоте вращения, равной 0,86 номинальной, ток регулирующих прео6ilaзователей достигает предельного значения для длительного режима. После этого увеличивают ток nepBorq преобразователя и частоту питания подключенного к рему электродвигателя, разгоняя его до синхронной частоты вращения. Частоту вращения второго электродвигателя регулируют, поддерживая постоянной. Так как запуск первого двигателя происходит при токе преобразователя превьш1ающем номинальное значение, то на выходе блока 20 появляется сигнал, поступакнций на вход блрка 22 управления дроссельной заслонкой и на вход модели 24 ампер-секундной характеристики. Под действием первого сигнала постепенно закрывается дроссельная заслонка на всасе первого компрессорного агрегата, снижая его нагрузку. Второй сигнал контролирует время работы преобразователя с заданной перегрузкой. Примерная ампер-секундная характеристика тиристорного преобразователя приведе на на фиг.2, На выходе модели 24 ампер-секундной характеристики появляется напряжение, если соблюдается неравенство -4-. ))(t)R,J4(.) V Рдоп где CIdjon- максимальный установленный ток преобразователя при пуске электродвигателя/ tiAon - допустимое время работы преобразователя с токоМ Jdioft uUs. - суммарное падение напряже. ния- на вентилях преобразо -ёателяу - динамическое сопротивление тиристоров, - предельное - значение потерь мощности в преобразователе при перегрузке. По истечении расчетной вьщержки зремени на первый вход логического лока 26 с выхода модели ампер-сеундной характеристики поступает, сигал. Если частота и фаза напряжения лектродвигателя и напряжение сети овпадают, то на второй вход логичесого блока 26 поступает сигнал о заершении процесса пуска и синхрониации первого электродвигателя. Выодной сигнал блока 26 поступает о цепи управления выключателей 9 11, в результате чего первый электодвигатель подключается к сети, преобразователь отключается от ста 5111

тора. Снижение тока преобразователя 5 до нуля вызывает . возврат дроссельной заслонки в исходное состояние, т.е. постепенное повьшение нагрузки первого компрессорного агрегата до. номинальной.

С выходом агрегата на расчетный режим включается выключатель 13, и параллельная работа преобразователей 5 и 6 позволяет разгонять второй компрессорньй агрегат до номиналь12456 .

ной частот{ 1 вращения с номинальной нагрузкой.

Применение предлагаемого способа позволяет обеспечить плавность пус5 ка, снижение пусковых токов, а следовательно и нагрева обмоток статора и ротора элeктpo fвигaтeлeй, исключить провалы напряжений в сети, что в целом снижает динамические

Ш усилия в механических узлах компрессорных агрегатов, а следовательно, повьшает надежность запуска и работы bcL-й установки. .

СПОСОБ ПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ (ОМПРЕССОРНЫХ АГРЕГАТОВ, при кото1()м электродвигатели подключают к регулирующим преобразователям частоты и разгоняют до частоты вращения, равной 0,86 номинальной, с :, последующим разгоном первого электродвигателя до синхронной частоты вращения и регулированием частоты вращения второго электродвигателя,, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности, после достижения частотой вращения величины, равной 0,86 номинальной, увеличивают ток первого регулиру19щего преобразователя до максимального допустимого значения, увеличивают частоту питания первого электродвигателя, обеспечивая указанный разгон до синхронной частоты вращения, одновременно снижая нагрузку компрессорного агре(Л гата этого электродвигателя, синхронизируют электродвигатель с сетью и подключают к ней, увеличивая при этом нагрузку компрессорного агрегата С .первого электродвигателя. Г