АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД Советский патент 1971 года по МПК H02P7/80 

Известен вентильный каскад с двигателем переменного тока, обмотка ротора которого подключена к машине постоянного тока через выпрямитель и контакторы, а вал жестко соединен с валом синхронной машины, отдающей энергию в сеть.

Указанный каскад обладает тем Недостатком, что если в момент включения контакторов, подсоединяюш,их к цепи ротора выпрямИтель и машины, э. д. с. ротора будет значительно превышать противо- э. д. с., подводимую от машин (ы) постоянного тока, то приводной электродвигатель с фазны.м ротором в зависимости от разности э. д. с. может оказаться в режиме пуска с замкнутым накоротко ротором. При этом чем больше будет разность этих э. д. с., тем тяжелее для двигателя режим пуска, на который он не рассчитан. Кроме того, на полное напряжение ротора и на пусковые токи выпрямитель и машины постоянного тока не рассчитаны.

Такие режимы, опасные для электрооборудования вентильного каскада, могут быть из-за неисправностей в пусково.м устройстве (сгорела катушка контактора выключения очередной ступени сопротивления, нарушена цепь ее управления и т. д.) или в устройствах возбуждения машин постоянного тока, когда их э. д. с. практически равна 0. Следовательно, из-за возможности таких ненормальных пусковых режимов вентильного каскада, надежность его работы существенно снижается. Необходи.мо отметить и то обстоятельство, что вентильные каскады находят широкое пр.имеиение в качестве привода вентиляторов главного проветривания угольных щахт, где в условиях обильного метановыделения, создающего взрывоопасную среду, выход из строя привода и остановка вентилятора может

привести к тяжелым последствиям.

.Предложенный каскад более совершенен, так как позволяет повысить надежность работы путем исключения при пуске возможности переключения ротора двигателя с пускового устройства на систему регулирования каскада, если э.д. с. ротора больше противоэ.д. с., подводимой от машин постоянного тока.

Это достигается тем, что в каскаде использованы тахогенератор и двухобмоточное реле, подсоединенное одной из своих обмоток к якорю машпны постоянного тока, а другой к тахогенератору, причем замыкающие контакты

реле введены в цепь контакторов подключения машины к цепи ротора через выпрямитель с целью повышения надежности при неисправностях в системах пусковых роторных цепей двигателя, а также в цепях управления инНа чертеже показана схема предложенного каскада.

Обмотка статора двигателя 1 подключена в сеть питания, обмотка ротора в начале пуска контактами контактора 2 присоединяется к пусковым сопротивлениям 3, величина которых в процессе пуска изменяется, обеспечивая разгон двигателя 1 и приводимого им механизма (вентилятора).

Перед пуском дв-игателя /. в сеть питания подключается обмотка статора синхронной машины 4, которая, работая пр,и пуске в двигательном режиме, вращает с номинальной скоростью машины 5 и постоянного тока, так как последние жестко связаны с валом машины 4. При этом возбуждение машин 5 и 6 устанавливается в зависимости от выбранного диапазона регулирования в пределах от 0,5 и до 0,75 н, когда они должны соединяться последовательно, или от 0,75 я до 1 н, когда они соединяются параллельно.

В начальный период пуска машины 5 и 5 и выпрямитель 7 отключены контактами контакторов 8-10 от обмотки ротора двигателя / ,и в процессе его пуска не участвуют.

Обмотки двухобмоточного реле // подключены одна к тахогенератору 12, вторая к якорю машины постоянного тока. Реле работает от суммы ампервитков, зависяших от напряжения машины постоянного тока и напряжения тахогенератора 12, которое характеризует с обратным знаком изменение напряжения роторной цепи двигателя 1.

Сопротивлениями 13-15 реле 11 настраивается так, чтобы сумма ампервитков, необходимая для его включения, когда э.д. с. роторной цепи после выпрямителя 7 в момент достижения двигателем 1 заданной скорости, выбранного с помош,ью переключателя 16 диапазона регулирования, была бы равна или несколько ниже э. д. с. машины постоянного тока.

Замыкающие контакты реле 11 введены в цепи управления контакторами 8-10, контактами которых производится подключение машин 5 и 6 через выпрямитель 7 к обмотке ротора двигателя У. Таким образом, при пуске ,вентильного каскада в момент достижения двигателем / заданной скорости срабатывает реле 11 и своими замыкающими контактами включает контакторы S и Р или 8 и 10, переводя каскад в регулирования без возникновения в цепи ротора двигателя / и машин 5 и (; пусковых токов. При этом машины

5 и 5 переходят в двигательный режим работы, а машина 4 - в генераторный режим, обеспечивая рекуперацию в сеть энергии скольжения ротора двигателя 1 при регулировании его скорости. Кроме того, одновременно с включением контактора 8 отключается контактор 2, контактами которого пусковые сопротивления 3 отсоединяются от цепи ротора. При указанных нарушениях реле 11 не сработает и не позволит включить систему регулирования каскада, если э. д. с. ротора дви.гателя / превысит э.д. с. машин 5 к 4 постоянного тока. Благодаря этому исключаются выходы из строя двигателя 1, выпрямителя 7 и

машин 4 и 5 от пусковых токов, а также от перенапряжений.

Этим существенно повышается надежность работы вентильного каскада и приводимого им механиз.ма, в частности вентилятора главного проветривания угольных шахт.

Предмет изобретения

Асинхронный вентильный каскад, обмотка ротора силового двигателя которого подключена к двум машинам постоянного тока через выпрямитель и конта сторы, а ее вал жестко соединен с валом синхронной машины, отдающей энергию скольж;ения в сеть, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при пуске каскада, использованы тахогенератор и двухобмоточное реле, подсоединенное одной из своих обмоток к якорю машины, а другой к та.хогенератору, причем замыкающие контакты реле введены в цепь

указанных контакторов.