Способ пуска асинхронного машиновентильного электромеханического каскада Советский патент 1976 года по МПК H02P7/78 

(54) СПОСОБ ПУСКА АСИНХРОНПОГО МАШИННО-ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТЮМЕХАНИЧЕСКОГО КАСКАДА

агрегат, состоящ11и из генератора постояшюго тока 5 и приводного двигателя 6.

Возбуждение даигателя 2 и генератора 5 осуществляется с помощью обмоток возбуждения 7 и 8 соответственно.

В качестве источника дополт{тельной э.д.с. постоянного тока использован статический преобразователь 9, нол 1ающий питание от трансформатора 10.

При использова1ши в качестве источника дополнительной э.д.с. маишнного преобразовательного агрегата описываемый способ пуска асинхронного машинно-вентильного электромеханического каскада реализуется следующим образом (при задании от}юсительных параметров .электрических машин и пределах);

.,

-- Р 0,2 5 Р

гн SH

2Н 5НН

3

АЬ«

М 0,-25М ih н

.н

г.ас - иомлнальная мощность, MH - номинальный момент, РН -- но мнальные обороты каскада, Ed - выпрямленная э.д.с. ротора при скольж гши 5 1,

Еоц, E5J-J - номинальные напряжения машин постоянного тока 2 и 5.

Перед пуском привода главный асинхронньш двигатель 1 .должен быть отключен от сети питания, а обмотка возбуждения 7 вспомогательного двигателя постоянного тока 2 должна находиться под возбужде шем.

При выполнеьши этих условий к сети подключают приводной .двигатель 6, приводящий во вращение генератор постоянного тока 5. Машины постоянного тока 2 и 5 образуют при этом систему генератор-двигатель. Питание двигателя 2 в зтой системе осуществляется от якоря генератора 5 по цепи выпрямленного тока ротора двигателя 1 транзитом через неуправляемый преобразователь 3. Регулируя ток обмотки возбуждения 8 генератора 5, увелищшают его вькодное напряжение, скорость лвигателя 2, а следовательно и скорость каскада, возрастают.

Для достижения скорости каскада, равной половине номинальной, напряжение на якоре двигателя 2 увелищвают до половины его номинального . При вентиляторном моменте нагрузки двигатель 2 развивает при этом момент, равный 25% от номинального момента на валу каскада, что по предварительному условию соответствует номинальной величине момента двигателя 2. Этот режим работы привода отмечен точкой А на фиг. 3.

Дальнейи1ее увеличение скорости за счет повышения напряжения на якоре двигателя 2 недопустимо, так как это приводит к перегрузке двигателя 2 и генератора 5.

Дчя повыше шя скорости каскада выше точки А и работы его при этом без перегрузок в

длительном режиме к сети подключают асинхронный двигатель 1 и одновременно изменяют направление тока в обмотке возбуждения 8 генератора постоянного тока 5, переводя его из генераторного режим двигательньш. При этом ток в обмотке возбуждения 8 устанавливают на уровне, соответствующем номинальному значению э.д.с. генератора 5.

Перечисленные операции не вызывают аварийных бросков тока, так как сумма э.д.с. в контуре вьшрямленного тока ротора при этом остается равной нулю.

Действительно, без учета падения напряжени}; в активных сопротивлениях роторного контура сумма э.д.с. этого контура равна;

Еаг5- 2н-5-Е5н-Еаг0. 0,

где S 0,5 -скольжение асинхронного двигателя соответствующее половине его номинальной скорости.

После изменения направления тока в обмотке возбуждения 8 генератора 5 и включения двигателя 1 процесс пуска заканчивается и привод переходит на работу по схеме асинхронного машинно-вентильногоэлектромеханического каскада, в котором регулирование скорости в диапазоне от 0,5пн до п (от точки А до точки С, фиг. 3) осуществляют изменением величины и направления тока в обмотке возбуждения 8 генератора 5 от максимального значения одного направления до максимального значения противоположного направления.

Точка В на (фиг. 3) соответствует режиму работы каскада при нулевом значении напряже1шя генератора постоянного тока 5.

Таким образом, описьтаемый способ в случае вентиляторного характера нагрузки обеспечивает пуск известного каскада с нулевой скорости до скорости, соответствующей нижней границе заданного диапазона регулирования при относительно пебольщой мощности вспомогательных электрических машин 2, 5, 6. Мощность каждого из этих элементов каскада должна составлять всего 25% от номинальной мощности на валу.

В ряде случаев в качестве источника дополнительной э.д.с. вместо машинного агрегата 5, 6 может быть применен статический преобразовательный агрегат 9,10.

Пуск электромеханического каскада осуществляют следующим образом: в режим нулевой скорости привода при отключенном от сети главном асинхронном двигателе 1 подают номинальное возбуждение на вспомогательный двигатель 2 постоянного тока подключают к сети управляемый статический преобразователь 9, настраивают его на выпрямительный режим и, увеличивая выходное напряжение этого преобразователя, повышают скорость вспомогательного двигателя 2 до величины, соответствующей нижней границе диапазона регулирования скорости каскада, после чего, воздействуя на угол зажигания а,переводят статический преобразоватсль 9 из вьшрямительного режима в инверторный и затем с выдержкой времени подключают к сети главный асинхронный двигатель 1 с фазным ротором. Таким образом,применение машинно-вентильног способа пуска каскада как для привода механизмов с постоянным моментом, так и с вентиляторным моментом нагрузки при полном диапазоне регутшрования позволяет значительно уменьшить установленную мощность электрических машин, а при частичном диапазоне регулирования - исклюжть {еобходимость применения громоздких пусковь}х устройств. Все это дает значительный экономический эффект. Ф о р м у л а изобретения Способ пуска асинхрошюго машинно-вентильного электромеханического каскада, содержащего асинхронный двигатель с подключенной к его ротору через выпрямитель машиной постоянного тока, вал которойсоединен с валом асинхронного даигателя, и источник дополнительной э.д.с. постояьшого тока. заключающиеся в воздействии доиолн1-:тельнои э.д.с. на суммарную з.д.с. цепи выпря шенного тока ротора, отличающийся тем, что. с целью уменьшения уетановленной мощносп электрооборудования при обеспечеш1н плавности пуска механизмов с вентиляторным моментом нагрузкг. пря нулевой скорости привода и отключенном от сети асинхронном двигателе подают нo Diнaльнoe возбуждение на машину постоянного тока, включают источник дополнительной э.д.с. и, увелищ1вая выходное напряжение упомянутого источт5ка s направлении протекания выпрямленного тока ротора., одновременно увеличивают скорость вспомогательной машины до величины, соответствующей нижней границе диапазона регулирования скорости каскада, после чего меняют направление дополнительной э.д.е. на противоположное и с выдсржко врег.кни подключают к сети асинхронны -: ,iBi:raтель. Источники Ш1формании, принятые во BiiHMai;;ie при экспертизе: 1. Г. Б. Онкщенко Ас 1нхрон1 ый вентнльн. Энергия. 196 г., стр. 30, 31. 2. Патент Великобритании №. 1028116. кл. Н ::;от 1964 г. - прототип.