Устройство для автоматического управления синхронизированным асинхронным двигателем Советский патент 1948 года по МПК H02K17/26 H02P1/50 

Наиболее эффективнььм способом повышения коэффициента мощности асинхронных двигателей и электрических систем, в которых работают асинхронные двигатели, является синхронизация этих двигателей.

Введение асинхронного двигателя в синхронизм достигается питанием обмоток ротора постоянным током соответствующей величины.

Основными причинами, задерживавшими развитие синхронизации асинхронных двигателей, являются: а) электрические параметры тока восбуждения (большая сила тока нрн низком напряжении), так как до последнего времени не было соответствующего источника тока для этой цели; б) возможность повреждения двигателя, выпавшего из синхронизма при перегрузке или снижении напряжения сети.

Предлагаемое изобретение устраняет обе причины, тормозящие распространение синхронизации асинхронных двигателей.

Предлагаемая схема синхронизации (именуемая авторами «схема ДАГ) использует в качестве источника постоянного тока возбул :дения твердые (преимущественно селеновые) выпрямители. Именно низкое напряжение и большой ток являются наивыгоднейшими параметрами для селеновых вентилей, соединенных по определенным схемам и в надлежащем конструктивном оформлении.

Схема автоматизации процесса синхронизации, примененная в предлагаемом устройстве и составляющая сущность предлагаемого игобретения, исключает работу двигателя при неустановившихся режимах, а тем самым - возможность его повреждения. Эта схема предусматривает применение релейной системы, автоматически приключающей выпрямитель к питающей сети при малых значениях скольжения двигателя.

Сущность изобретения состоит в том, что указанная релейная система содержит два реле переменного тока, из которых одно включено з цепь статора двигателя и служит для осуществления включения выпрямителя на сеть при малых нагрузках двигателя, а другое - в цепь ротора и служит для автоматического выключения выпрямителя и для корот№ 71956

кого замыкания цепи ротора в случае выпадения двигателя из синхронизма при перегрузке.

На фиг. 1 изображен селеновый выпрямительный агрегат, применяемый в предлагаемом устройстве; на фиг. 2 - электрическая схема последнего, выполненная согласно изобретению.

Синхронизационный агрегат (фиг. 1) состоит и: селеновой выпрямительной части / и трансформатора 5, скомпонованных в одном кожухе 3.

Селеновая выпрямительная часть монтируется из расчетного количества алюминиевых плат, на которых крепятся селеновые шайбы.

Трансформатор синхронизанионного агрегата, моп ностью до 20 ква, имеет высоковольтную сторону 380/220 в, от которой делается несколько дополнительных отпаек, позволяющих получать на низковольтной стороне напряжение от 6 до 12 б.

В синхронизационном агрегате предусматривается возможность переключения селеновых элементов, конструктивно осуществляемая пересоединением их внутри кожуха. Благодаря этому может быть достигнуто трехфазное однополупериодное выпрямление или щестифазное выпоямление при соединении выпрямителя по трехфазной схеме Ларионова.

Кооме получения кривой тока с малой пульсацией, применение схемы Ларионова дает возможность получения добавочных величин напряжения выпрямленного тока до 20 в. Это может оказаться необходимым ПРИ синхронизации высоковольтных двигателей, имеющих на роторе обмотки сравнительно большого сопротивления.

В схеме на фиг. 2 обозначено: М - управляемый асинхронный двигатель; СВ - селеновый синхронизационный агрегат, питающий цепь возбуждения двигателя; ЯР - тисковой реостат; 7Гс - трансформатор тока R цепи статора двигателя; ТТ„ -трансформатор тока в цепи ротора; ЯМ - магпитный пускатель: ПС - блок-контакт синхронного пежима; СЛ - сигнальная лампа; КШ - контактор шунтирующий; PC - реле введения двигателя в синхронизм, РВ - реле выпадения из синхронизма; РЯ - реле промежуточное.

Схема (фиг. 2) автоматически осуществляет следующие операции: а) после нормального асинхронного пуска - введение двигателя М в синхронный режим работы; б) введение двигателя М в асинхронный режим при перегрузках или падениях напряжения в питающей сети, больше допустимых нормами; в) введение двигателя М в синхронизм при спадании нагрузки до номинальной и ниже или установления нормального напряжения в сети, питающей синхронизированный двигатель.

Схема работает следующим образом.

Асинхронный двигатель пускается обычным способом. В момент включения ПУСКОВОГО аппарата двигателя к катущке шунтирующего контактора КШ подводится напряжение и контактор замыкает разомкнутую фазу ротора. ;.- . .

При введении последней секции реостата ЯР гамыкаются-накоротко обмотки ротора. Следующим -движением -рукоятки реостата-замыкается контакт БС (вместо контакта -на реостате может быть установлбна обыкновенная пусковая кнопка), благодаря чему через Нормально зйМКнутые контакты реле РЯ будет подано напряжение на катушку магнитного пускателя ЯМ. Магнитный пускатель ЯМ включит синхронизационный селеновый агрегат СВ и одновременно, с некоторым опережением за счет времени срабатывания контактора, разорвет цепь контактора КШ, вследствие чего постоянный ток поступает в ротор и двигатель входит в синхронизм.

При перегрузке, большей допустимого предела, или при падении напряжения в сети выше установленных норм, двигатель выпадает из синхронизма. Вследствие скольжения в обмотке ротора возбуждается Э.Д.С., создаюш,ая в цепи ротора переменный ток.

Этот переменный ток, обтекая обмотку трансформатора ТТр , приводит в действие реле РВ и последнее замыкает цепь катушки реле РП. При срабатывании реле РП его нормально замкнутые контакты разрываются и обесточивается цепь катушки магнитного пускателя ИМ. Магнитный пускатель отключается и отключает синхронизационный селеновый агрегат. Одновременно при отключении ПМ его блок-контакты замыкают цепь катушки контактора К.Ш, последний включается и замыкает разомкнутую фазу ротора, замыкая этим все три фазы обмотки ротора, и двигатель начинает работать в нормальном асинхронном режиме.

Выпадение из синхронизма, происшедшее из-за перегрузки или падения напряжения в питаюя1ей сети, сопровождается увеличением тока в цепи статора. Вследствие этого токовое реле PC срабатывает и подает напряжение на самоблокируюш,ий блок-контакт реле ПР; поэтому реле ПР будет удерживаться до тех пор, пока сила тока в цепи статора не уменьшится до номинальной.

При снижении нагрузки уменьшится сила тока в цепи статора двигателя, контакты реле PC размыкаются и выключат промежуточное реле РП. Нормально замкнутые контакты реле РП замкнут цепь магнитного пускателя ПМ, который включит синхронизационный селеновый агрегат. Блок-контакты магнитного пускателя ПМ разомкнут цепь катушки контактора К,Ш, который разомкнет шунтирующий цепь выпрямителя контакт, т. е. восстановится цепь синхронного режима.

Одним из достоинств схемы «ДАГ является возможность устройства автоматического улавливания наиболее благоприятного момента включения тока в цепь ротора, а именно - в момент прохождения тока в фазе, к которой подводится двойной ток возбуждения через нуль. Наличие трансформатора тока в цепи ротора позволяет использовать в качестве реле РЬ токовое реле (в пределах Ьа).

Предмет изобретения

Устройство для автоматического управления синхронизированным асинхронным двигателем, имеюшим фазный ротор, питаемый постоянным током от твердого (преимушественно селенового) выпрямителя, в целях повышения коэффициента мощности установки, с применением релейной системы, автоматически переключающей выпрямитель к питающей сети при малых значениях скольжения двигателя, отличающееся тем, что, указанная релейная система содержит два реле переменного тока, из которых первое включено в цепь статора двигателя и служит для осуществления включения выпрямителя на сети при номинальной и меньших нагрузках двигателя, а второе - в цепь ротора и служит для автоматического выключения выпрямителя и для короткого замыкания цепи ротора в случае выпадения двигателя из синхронизма при перегрузке.

- 3 -jYo 71956

/ i i