Устройство для асинхронного пуска синхронного электродвигателя Советский патент 1991 года по МПК H02P1/50 H02P9/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах возбуждения синхронных электрических машин, преимущественно синхронных двигателей, имеющих в своем составе управляемый полупроводниковый возбудитель для питания обмотки возбуждения.

Целью изобретения является повышение надежности пуска путем увеличения среднего асинхронного момента и упрощение.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для асинхронного пуска синхронного электродвигателя.

На фиг. 2 - схема выполнения блока скольжения.

Устройство для асинхронного пуска синхронного электродвигателя содержит управляемый преобразователь 1 для питания обмотки возбуждения 2 синхронного электродвигателя 3. Управляющий вход упомянутого преобразователя 1 соединен с выходом блока 4 управления. К выходным зажимам управляемого преобразователя 1 подключены последовательно соединенные между собой резистор 5 и конденсатор 6. На выходе управляемого преобразователя 1 включен блок скольжения 7. К выходу блока скольжения 7 подключен управляющий вход блока 8 управления возбуждением с силовым входом 9 для подключения к питающей сети. Один из выходов блока 8 управления возбуждением соединен с входом

I

О

кэ

оо

лока 4 управления преобразователем. Устойство содержит первый тиристор 10 с епью управления, включенной между его правляющем электродом и анодом. Цепь рранлйьия тг.ристора 10 выполнена из по- лздова гепьио включенных между собой упавляемого ключа 11 и дополнительно введенного первого порогового элемента 12. Кроме того, устройство снабжено втоым шристором 13, включенным встречно- араллельно первому тиристору и набженным цепью управления, выполненной аналогично цепи управления первого тиристора 10 и содержащей управляемый ключ 14 и второй пороговый элемент 15. Резистор 5 снабжен двумя дополнительными отводами, а блок 8 управления возбуж- дениьп - атооь м управляющим входом, К первому .чопол итепьному отводу резмсто- ра 5 пснжлю- ен второй управляющий вход блика 8 управления возбуждением. Между вторым дополнительным отводом резистора 5 и плюсовым выходным зажимом управляемого преобразователя 1 включены истречно-парзллельно включенные тиристоры Ю и 13, которые совместно с резисторов 5 и конденсатором 8 образуют пускозащитную цепь 16. Управляющие входы управляемых ключей 11 и 14 соединены соот ветственно с вторым и третьем выходами блока 8 управления возбуждением.

Блок 8 управления возбуждением гложет содержать, например, дифференцирующий 17, чувствительный 18, хронирующий 19 и переключающий 20 элементы, последовательно соединенные между собой, и релейный 21 элементы, при этом первый и второй управляющие входы блока 8 образованы соответственно входами релейного элемента 21 и дифференцирующего элемента 17, а силовой аход - входом переключающего элемента 20, а выходы блока 8 образованы выходом соответственно переключающего элемента 20 и двумя выходами релейного элемента 21.

Блок скольжения 7 (ем, фиг.2}- может

содержать например, тиристор 22 со ста- бмлшроном 23 а цепи управлений, соединенный последовательно с первым ограничивающим резистором 24 ы защитным диодом 25. Параллельно тиристору 22 включена цепь из последовательно соединенны накопительного конденсатора 26 и балластного резистора 27, К конденсатору 26 параллельно подключены последовательно соединенные между еоб&й динистор 28, шунтированный с пассивным штвгра- шрозд из конденсатора 29 т резистора 30, направляющий диод 31, импульсный

трансформатор 32 и второй ограничивающий резистор 33. Силовой вход 9 для подключения блока 8управления возбуждением к питающей сети может быть выполнен, например, в виде блок-контракта аппарата, коммутирующего статор синхронного электродвигателя 3.

В качестве пороговых элементов 12 и 15 могут использоваться встречно-последова0 телыю соединенные стабилитрон и диод.

В качестве релейного элемента 21 могут быть применены геркон, электромагнитное или бесконтактное реле.

Устройство работает следующим обра5 зом.

При отключенном синхронном двигателе 3 через силовой вход 9 блока 8 на вход переключающего элемента 20 поступает блокирующий сигнал. С выхода переключа0 ющего элемента 20 подается сигнал в блок 4 управления, снимающий управляющие импульсы с преобразователя 1. Цепи управления тиристоров 10 и 13 разомкнуты ключами 11 и 14, входы которых связаны с

5 выходами релейного элемента 21,

При подаче напряжения ча статор синхронного двигателя 3 пусковой ток от ЗДС обмотки возбуждения 2 замыкается через конденсатор 8 и резистор 5, что приводит к

0 емкостной компенсации индуктивности по продольной oevt эквивалентной схемы машины и возрастанию электромагнитного момента по отношению к резисторному режиму пуска. Происходит форсирование

5 скорости вращения ротора,-которое сопровождается одновременным снижением частоты ЭДС обмотки возбуждения 2 и ростом емкостного сопротивления конденсатора 6. При достижении ротором заданного сколь0 жения /0,6 - 0,4/ срабатывает блок скольжения 7 и включает релейный элемент 21 блока 8 управления возбуждением. Элемент 21 замыкает ключи 11 и 14 и включает пороговые элементы 12 и 15 а цепи управления

5 тиристоров tO и 13. Под действием ЭДС обмотки возбуждений 2 через пороговые элементы 12 и 15 происходит включение тиристоров 10 и 13, что ведет в свою очередь к шунтированию конденсатора 6 и части ре0 змстора 5. При этом асинхронный момент определяется величиной, нешуншрованной части резистора 5, которая выбирается из условия получения максимального значения входного момента. Дальнейший разгон ДБМ5 гателй происходит до тех пор, пока частота изведенной ЗДС © обмотке возбуждения 2 не снизится до заданного значения м ротор не займет положения, при котором обеспечивается изхсималькый синхронизирующий момент при подаче постоянного тока в

обмотку возбуждения 2. Заданное скольжение и положение ротора определяется дифференцирующим 17, чувствительным 18 и хронирующим 19 элементами. С помощью дифференцирующего 17 л чувствительного 18 элементов напряжение с резистора 5 преобразуется в сдвинутый по фазе двухпо- лярный прямоугольный сигнал. Хронирующий элемент 19 измеряет длительность этого сигнала и, когда она превзойдет заданное время, выдает сигнал на вход переключающего элемента 20. При смене на выходе чувствительного элемента 18 полярность сигнала срабатывает переключающий элемент 20 и подает на вход блока 4 управления сигнал, обеспечивающий включение преобразователя 1. В обмотке возбуждения 2 появляется постоянный ток и происходит синхронизация двигателя 3 при оптимальном положении ротора.

Таким образом, пусковой режим синхронного двигателя обеспечивается конденсатором и резистором, создающим значительное возрастание пускового момента с последующим шунтированием в функции скольжения конденсатора и части резистора с помощью встречно-параллельно включенных тиристоров, увеличивающих входной момент электродвигателя.

Применение указанного устройства позволяет повысить надежность асинхронного пуска за счет одновременного возрастания пусковых и входных моментов синхронного двигателя,

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для асинхронного пуска синхронного электродвигателя, содержащее управляемый преобразователь для питания обмотки возбуждения синхронного электродвигателя, блок управления, выход которого соединен с управляющим входом

упомянутого преобразователя, последовательно соединенные между собой резистор и конденсатор, подключенные к выходным зажимам управляемого преобразователя. 5 блок скольжения, включенный на выходе управляемого преобразователя, блок управления возбуждением с силовым входом для подключения к питающей сети, управляющим входом, подключенным к выходу блока

0 скольжения и двумя выходами, один из которых соединен с входом блока управления преобразователем, тиристор с цепью управления, включенной между управляющим электродом и анодом тиристора и снабжен5 ной управляемым ключом, управляющий

вход которого соединен с другим выходом

блока управления возбуждением, пускозащитную цепь, отличающееся тем, что,

. с целью повышения надежности пуска пу0 тем увеличения среднего асинхронного момента и упрощения, в него введен первый пороговый элемент, включенный последовательно с управляемым ключом цепи управления тиристора, второй тиристор,

5 включенный встречно-параллельно первому тиристору и снабженный цепью управления, выполненной аналогично цепи управления первого тиристора, резистор снабжен двумя дополнительными отвода0 ми, а блок управления возбуждением - вторым управляющим входом, подключенным к одному из дополнительных отводов резистора, и третьим выходом, упомянутые встречно-параллельно включенные ти5 ристоры включены между плюсовым выходным зажимом управляемого преобразователя и вторым дополнительным отводом резистора, образуя совместно с резистором и конденсатором пускозащмт0 ную цепь, а управляющий вход управляемого ключа в цепи управления второго тиристора соединен с третьим выходом блока управления возбуждением,

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности пуска путем увеличения среднего асинхронного момента и упрощения. В устройство для асинхронного пуска синхронного электродвигателя введен второй тиристор 13, встречно включенный тиристору 10. Указанные тиристоры включены между первым дополнительным выводом резистора 5 пускозащитной цепи 16 и плюсовым выводом управляемого преобразователя I, Ко второму дополнительному выводу резистора 5 подключен вход блока 8 управления, выходы которого соединены с блоком 4 управления, преобразователя 1 и управляющими входами ключей 11, f4 в цепях управления тиристорами 10, 13, снабженных пороговыми элементами 12, 15 соответственно. Пусковой режим синхронного двигателя 3 обеспечивается конденсатором 6 и резистором 5 с большим пусковым моментом, затем они шунтируются в функции скольжения тиристорами 10, 13. 2 ил.