Устройство для бесперебойного электроснабжения Советский патент 1979 года по МПК H02J9/00 

1

Изобретение относится к области защиты системы согласованного враще ния электроприводов,

Устройства для защиты двигателей электрического вала от выпадения из синхронизма при перебое в централизованном электроснабжении применяются, например, в токарно-винторезных станках, где для связи главного привода планшайбы с приводом подачи суппорта вместо ходового винта установлен электрический вал.

Наиболее близким к изобретению решением технической задачи является устройство, содержащее основной источник трехфазного электропитания, выключатель и дополните.льный источник питания - асинхронный генератор с маховиком и конденсаторным возбуждением со стороны статорной обмотки и одновременным возбуждением постоянным током со стороны роторной обмотки, для чего между двумя фазами ротора, замкнутыми накоротко, и третье фазой включена емкость, зашунтированная цепью из дросселя и вентильного моста, который через согласующий трансформатор подключен к основному

источнику питания и статорной обмотке асинхронного генератора (И.

Однако в известном устройстве емкость, включенная между двумя замкнутыми накоротко фазами ротора и третьей фазой должна иметь значительную величину. В противном случае уменьшается пусковой момент асинхронной машины в двигательном режиме, снижается равномерность распределения тока по фазам обмотки ротора и ухудшаются условия самовозбуждения при переходе в генераторный режим.

Цель изобретения - улучшить самовозбуждение асинхронного генератора за счет равномерного распределения тока по фазам.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для бесперебойного электроснабжения по авторскому свидетельству № 528665 параллельно емкости между двумя замкнутыми накоротко фазами ротора и третьей фазой включен диод, катод которого соединен с катодной группой диодов вентилного моста, а анод подключен через дроссель к анодной группе диодов моста. На чертеже представлена электрическая схема устройства. К основному источнику электропита ния 1 через выключатель 2 подключена статорная обмотка асинхронного генератора 3, соединенная с конденсаторами возбуждения 4 и с двигателями электрического вала 5 и 6. На валу асинхронного генератора 3 расположен маховик 7. К роторной обмотке асинхронного генератора 3, две фазы кото рой замкнуты накоротко, подводится напряжение возбуждения от выпрямителя, содержащего согласующий трансфор матор 8, вентильный мост 9, сглаживающий дроссель 10 И емкость 11. Параллельно емкости между двумя замкну тыми накоротко фазами ротора и треть ей фазой включен диод 12, катод кото рого соединен с катодной группой дио дов вентильного моста 9, а анод подключен через сглаживающий дроссель 10 к анодной группе диодов моста. Устройство работает следующим образом. При замыкании выключателя 2 одновременно с подключением двигателей электрического вала 5 и 6 к основному источнику электроснабжения 1 осуществляется пуск асинхронной машины 3, которой предстоит выполнять функции асинхронного самовозбьтждающегося генератора во время перебоя в централизованном электроснабжении. По окончании асинхронного запуска машина 3 разгоняется до скорости близкой к- синхронной и затем автоматически втягивается в синхронизм. В период нормальной эксплуатации оборудования, например станка, машина 3 работает в двигательном режиме, вращая маховик 7 и запасая механическую энергию на случай перебоя в электроснабжении. При перебое в централизованном электроснабжении асинхронная машина 3 автоматически переходит в генераторный режим, самовозбуждаясь реактивным током конденсаторов 4 со стороны статорной цепи и постоянным током от выпрямителя со стороны роторной цепи, и становится вспомогательным источником питания для двига телей электрического вала 5 и 6. Выключатель 2 при перебое в централизованном электроснабжении отключает участок цепи, содержащий асинхронный генератор 3 и двигатели электрического вала 5 и 6 от общей цеховой сети с тем, чтобы энергия, запасенная в маховых массах, не расходовалась н других потребителях, а использовалас только по назначению: для поддержани синхронного выбега электрического ва ла. За счет энергии, запасенной в ма ховике 7, асинхронный генератор 3 обеспечивает синхронность выбега дви гателей электрического вала 5 и 6 вплоть до их полной остановки. В связи с тем, что токи, протекающие по фазам роторной обмотки асинхронной машины 3, содержат постоянную и переменную составляющие и соотношение между этими составляющими определяется режимом, в котором работает машина 3 .(пусковой режим, двигательный режим, генераторный режим с самовозбуждением) , диод 12 будет оказывать непосредственное влияние на ее работу. Благодаря диоду 12 все три фазы роторной обмотки в проводящий полупериод .-диода оказываются полностью закороченными, что, во-первых, обеспечивает повышенный пусковой момент, необходимый для раскручивания маховика 7 при асинхронном запуске машины 3, во-вторых, создает дополнительную цепь, параллельную емкости 11 для протекания полуволны переменной составляющей тока ротора, обусловленной конденсаторным возбуждением со стороны статорной цепи и воэникаю цей при переходе асинхронной машины в генераторный режим. В-третьих, включение диода 12 обеспечивает более равномерное распределение тока по фазам и связанное с ним уменьшение нагрева роторной обмотки. Технико-экономический эффект, достигаемый в результате реализации изобретения, заключается в сокращении времени разгона маховика, повышении напряжения на зажимах асинхронного самовозбуждающегося генератора, уменьшении нагрева роторной обмотки за счет более равномерного распределения тока по фазам. Опытной проверкой установлено, что включение диода сокращает время разгона маховика при пуске устройства, увеличивает напряжение на зажимах асинхронного самовозбуждающегося генератора на 10% и снижает ток в двух замкнутых накоротко фазах роторной обмотки на 20%. Формула изобретения Устройство для бесперебойного электроснабжения по авторскому свидетельству № 528665, отличающее с я тем, что, с целью улучшения самовозбуждения асинхронного генератора за счет равномерного распределения тока по фазам, между двумя замкнутыми накоротко фазами ротора и третьей фазой включен диод, катод которого соединен с катодной группой диодов вентильного моста, а анод подключен через дроссель к анодной группе диодов моста. Источники информации, принятые во внимание при-экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 528665, кл. Н 02 J 9/00, 1974.

F5

N