Способ пуска ведомой синхронной машины Советский патент 1986 года по МПК H02P1/50 

I1 Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам пуска синхронных машин, и может быть ис пользовано, например, для пуска в насосный режим гидроагрегатов гидроаккумулирующих электростанций, син хроиных двигателей, синхронных компрессоров и др. Цепь изобретения - повьпнение надежности пуска синхронной машины, На чертеже приведена схема устрой ства, реализующего способ пуска ведомой синхронной машины. Устройство содержит пускаемую ведомую синхронную машину, содержащую обмотку ротора 1 и обмотки якоря 2, соединенные с обмотками якоря 3 веду щей синхронной машины, имеющей обмот ку ротора 4 и приводной двигатель 5. Обмотка ротора 4 ведущей синхронной машины соединена с возбудителем 6, Обмотка ротора 1 ведомой синхронной машины через датчик 7 тока соединена с аппаратом 8, замыкающим цапь обмот ки ротора, и возбудителем 9. Выход датчика 7 тока соединен с входом бло кад 10 управления, который подает сиг налы на размыкание цепи обмотки рото ра аппаратом 8 и включение возбудителя 9. Способ осуществляют следуюирм образом, Обмотку ротора 4 ведущей синхронной машины подключают к возбудителю 6 и подают напряжение возбу кцения. Цепь обмотки ротора 1 ведомой, синхронной машины аппаратом 8, Приводным двигателем 5 начинают вращение ведущей синхронной машины, при этом блок 10 управления контролирует полярность и знак скорости изменения тока в цепи обмотки ротора 1 пускаемой ведомой синхронной малины, блок управления с помощью аппарата 8 размьжает цепь обмотки ротора 1 и вклю. чает возбудитель 9, подавая HBI обмотку ротора 1 напряжение возбуждени Далее пускаемая синхронная мапшна трогается и начинает вращение. Повышая частоту вращения ведущей синхронной машины с помощью приводного двигателя, разгоняют пускаемую синхронную машину до частоты вращения, соответствующей частоте напряжения электрической сети. Производят синхронизацию и включение пускаемой синхронной машины вэлектрическую сеть. 0 Особенность предлагаемого способа , пуска синхронной машины заключается в том, что при начальном вращении ведущей синхронной машины в ее обмотках якоря наводится ЭДС, пропорциональная частоте вращения, которая вызывает протекание токов по цепям обмоток якорей 3 ведущей и 2 ведомой синхронных машин, Протекаюш 1е в об- мотках якоря 2 токи создают вращающееся магнитное поле якоря ведомой синхронной машины, индуктирующее в обмотке 1 неподвиясного ротора ЭДС, создающую ток if в замкнутой цепи обмотки ротора 1. Зак тока i/ определяется уравнениемSgni Si.n(8 -St+o(.f,) (1) :где S - частота скольжения; S HOilf - начальшлй электрический. угол сдвига между роторами синхронных машин и фазовый угол между током в цепи обмотки ротора и продольной осью пускаемой синхронной машины. Ротор ведомой синхронной машины при пуске отстает от ротора ведущей синхронной машины, поэтому частота скольжения положительна. Полярность тока i в основном зависит от угла сдвига между роторами обеих синхроннь х машин. Знак CKopocfH изменения тока тоже зависит от этого угла. За счет значительной постоянной времени цепи,обмотки ротора синхронной машины фазовый угол oif, в период пуска уже при малой частоте стремится к значению + - поэтому с некоторым приближением равенство (1) можно записать Sgnij 5 (So- St) (2) и знак скорости изменения тока ii Sgn() - Sgn sin(St-S, ) (3) Выражения (2) и (3) позволяют определить относительное положение ротора пускаемой синхронной машины. Наиболее удачн)1м моментом времени ,Ц1Я возбуждения пускаемой синхронной машины является момент, когда угол между роторами обеих синхронных машин мал, положителен и увеличивается. так как в этом случае обеспечивается надежное трогание и втягивание в синхронную работу пускаемой ведомой машины. При этом не возникает отрица тельного (обратного) движения ротора пускаемой синхронной машины и мало возмущение, вызьгаающее относительное качание обеих синхронных машин. Совпадение во времени отрицательной полярности и положительного знака скорости изменения тока в цепи обмотки ротора 1, определяющего изменение тока от -отрицательной полярности к большему значению положитель ной полярности тока, происходит при ,малых положительных и увеличивающихся углах между роторами обеих синхро ных машин. В качестве Аппарата 8, замыкающего цепь обмотки ротора, могут быть иЬпользованы контакторы или выключатели. Блок 10 управления состоит издатчиков знака полярности и скорости изменения тока и логического элемент совпадения. Таким образом, использование пред лагаемого способа по сравнению с изместным повьш1ает надежность пуска синхронной машины, снижает динамичес кие воздействия за счет уменьшения качаний, ускоряет пуск синхронной машины за счет исключения обратного ее движения, причем упрощается реализация способа за счет простоты опе раций и устройств. 204 Особо эффективен предлагаемый способ при пуске в насосный режим обратимых гидроагрегатов гидроаккумулирующих электростанций в аварийных условиях, так как продолжительность пуска синхронной машины с помощью ведущего гидроагрегата одинаковой с ней мощности может быть существенно сокращена в сравнении с применяемыми для этих целей преобразователями частоты. Формула изобретения Способ пуска ведомой синхронной машины соединенной электрически с обмотками якоря ведущей синхронной машины, вал которой соединен механически с приводным двигателем, при котором включают напряжение возбуждения ведущей синхронной машины и повьш1ают частоту вращений последней путем увеличения оборотов приводного двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пуска, до начала движения ведущей синхронной майшны замыкают цат, обмотки ротора ведомой синхронной машины, после начала движения ведущей синхронной машины контролируют полярность и знак скорости изменения тока в цепи обмотки ротора ведомой синхронной машины и при отрицательной полярности и положительном знаке скорости изменения тока в цепи ее обмотки ротора размыкают цепь обмотки ротора и включают напряжение возбуждения ведомой.синхронной машины.