Устройство для пуска двухмашинного агрегата переменного тока Советский патент 1982 года по МПК H02P1/54 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ДВУХМАШИННОГО АГРЕГАТА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в электроприводах для пуска мощных электродвигателей переменного тока.

Известно устройство для пуска синхронно-асинхронного привода, содержащее синхронный электродвигатель и связанный с его валом разгонный асинхронный электродвигатель с фазным ротором, обмотки статоров которых подключены к источнику питания через выключатели 1.

Недостатком этого устройства является наличие дополнительного силового оборудования значительной установленной мощности, которое не используется в период основного, режима работы электродвигателя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для пуска двухмащинного агрегата переменного тока, содержащее два статических возбудителя, подключенных входом к источнику питания, два регулятора возбуждения, каждый из которых выходом соединен с управляющим входом соответствующего возбудителя, выход каждого статического возбудителя соединен через выключатель с обмоткой возбуждения соответствующей мащины переменного тока датчик тока обмотки возбуждения первой мащины и датчик частоты источника питания, выход каждого из которых соединен соответственно с первым и вторым входом первого регулятора возбуждения, третий вход которого соединен с датчиком положения, расположенного на одном валу с двухмашинным агрегатом, обмотки статора которого соединены с источником питания через соответствующие сетевые выключатели, коммутирующий выключатель, один вывод которого соединен с обмоткой статора первой мащины, а другой вывод соединен с концами обмотки статора второй мащины, замкнутых по схеме «звезда через второй коммутирующий выключатель 2.

Недостатком известного устройства является значительное значение потери электроэнергии во время пуска двухмащинного агрегата при последовательном соединении обмоток статоров и наличие дополнительного коммутирующего выключателя, чем увеличив ются -его габариты.

Цель изобретения - улучщение энергетических показателей при пуске электропривода и снижение габаритов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для пуска двухмашинного агрегата переменного тока, содержащее два статических возбудителя, подключенных входом к источнику питания, два регулятора возбуждения, каждый из которых выходом соединен с управляющим входом соответствующего статического возбудителя, выход каждого статического возбудителя соединен через выключатель с обмоткой возбуждения соответствующей электрической машины переменного тока, датчик тока обмотки возбуждения первой электрической машины и датчик частоты источника питания, выход каждого из которых соединен соответственно с первым и вторым входом первого регулятора возбуждения, третий вход которого связан с выходом датчика положения, расположенного на одном валу с двухмашинным агрегатом, обмотки статора которого соединены с источником питания через соответствующие сетевые выключатели, коммутирующий выключатель, один вывод которого соединен с обмоткой статора первой электрической машины, введену задатчик частоты, датчик напряжения, обмотки , возбуждения первой электрической машины, третий регулятор возбуждения и блок управления пуском с замыкающим контактом и переключателем, причем замыкающий контакт одним выводом соединен со вторым управляющим входом первого статического возбудителя, а другим выводом - с выходом третьего регулятора возбуждения, переключатель подвижным контактом соединен с третьим входом первого регулятора возбуждения, одним выводом соединен с задатчиком частоты, а другим выводом - с выходом датчика положения, со входом блока управления пуском и с одним входом третьего регулятора возбуждения, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, а третий вход соединен с выходом датчика напряжения обмотки возбуждения первой электрической машины, выход статического возбудителя второй электрической машины соединен с другим выводом коммутирующего выключателя.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Агрегат состоит из двух асинхронизированных синхронных машин или синхронной и асинхронизированной синхронной машины 1 и 2, подключенных через сетевые выключатели 3 и 4 к источнику питания, при этом машины снабжены возбудителями 5 и 6 с системами импульсно-фазового управления. Входы возбудителей соединены со вторичными обмотками силового трансформатора 7, первичные обмотки которого соединены с источником питания, вход статических возбудителей через выключатели 8 и -9 подключены к обмоткам возбуждения машин 1 и 2, соответственно, выходы pejyляторов 10 и 11 возбуждения соединены со входами статических возбудителей 5 и 6. Вал датчика 12 положения соединен с валом агрегата, выход датчика 13 тока обмотки возбуждения электрической машины 2 соединен с первым входом регулятора И возбуждения электрической машины 2, а выход датчика 14 частоты источника питания соединен со вторым входом регулятора 11 возбуждения машины 2.

Устройство пуска содержит коммутирующий выключатель 15, включенный между выходом возбудителя 5 и выводами статорных обмоток электрической машины 1, задатчик 16 частоты, выход которого связан с третьим входом регулятора 11 возбуждения, датчик 17 напряжения обмотки возбуждения электрической мащины 2, третий регулятор возбуждения, состоящий из последовательно соединенных регулятора 18 пуска и блока 19 импульсно-фазового управления, один вход регулятора 18 пуска соединен с выходом датчика 13 тока, а другой вход соединен с выходом датчика 17 напряжения, другой вход блока 19 импульсно-фазового управления соединен с датчиком 12 положения, а выход связан со вторым входом возбудителя 6, блок 20 управления входом соединен с выходом датчика 12 положения и связан с переключателем 21, подвижный контакт которого соединен с третьим входом регулятора 11 возбуждения, один вывод соединен с задатчиком 16 частоты, другой вывод соединен с блоком 20 управления, один вывод контакта 22 соединен со входом возбудителя 6, а другой вывод соединен с выходом блока 19 импульсно-фазового управления.

Устройство работает следующим обра5 зом.

Пуск двухмашинного агрегата переменного тока, состоящего из двух асинхронизированных синхронных машин или из синхронной и асинхронизированной синхронной машин осушествляется следующим образом.

В начальный момент пуска обе электрические машины отключены от источника питания, коммутирующий выключатель 15

j включается, подключая статический возбудитель 5 (в случае применения асинхронизированной синхронной машины - преобразователь частоты с непосредственной связью, а в случае применения синхронной машины - управляемый выпрямитель) к ста торным обмоткам электрической машины 2. При этом выключатель 8 отключен и ротор электрической мащины 1 обесточен.

Статический возбудитель 5 в процессе пуска работает в режиме выпрямителя. Статический возбудитель 6 с помощью выключателя 9 подключается к ротору машины 2 и обеспечивает усиление по мощности управляюшего сигнала, формируемого регуллятором 11 возбуждения. В момент пуска замыкающий контакт 21 замкнут под воздействием блока 2() управления таким образом, что задатчик 16 частоты оказывается подключенным ко входу регулятора 11 возбуждения. Первый этап пуска является обращенным частотным пуском синхронной г.нщины 2. При достижении агрегатом частоты вращения в соответствии с частотой задания возбудителя 6 по сигналу с датчика 12 положения срабатывает блок 20 управления и с помощью переключателя 22 подключен блок 19 импульсно-фазового управления к возбудителю. Вводится в действие регулятор 18 пуска и дальнейщий пуск осуществляется при работе электрической мащины 2 в режиме обращенного вентильного двигателя. По достижении агрегатом синхронной частоты вращения за счет переключений в силовой части агрегата и по сигналу блока управления пуском осуществляется синхронизация, подключение агрегата к источнику питания и переход агрегата в рабочий режим. При этом возбудитель 5 отключается от статора электрической мащины 2 и подключается к ротору электрической мащины 1 с помощью выключателя 8. Переключатель 22 размыкается, отключая схему пуска, замыкающий контакт 21 переключается в положение, при котором ко входу регулятора возбуждения электрической мащины 2 подключается датчик 12 положения. Регулятор 11 возбуждения переходит в режим работы, обеспечивающий подготовку к синхронизации мащин агрегата. Производится синхронизация и агрегат переводится в рабочий режим вращения.

Устройство для пуска двухмащинного агрегата переменного тока позволяет снизить потери электроэнергии при переходе на синхронный режим работы.

Формула изобретения

Устройство для пуска двухмащинного агрегата переменного тока, содержащее два статических возбудителя, подключенных входом к источнику питания, два регулятора возбуждения, каждый из которых выходом соединен с управляющим входом соответствующего .статического возбудителя, выход каждого статического возбудителя через выключатель соединен с обмоткой возбуждения соответствующей мащины переменного тока, датчик тока обмотки возбуждения первой электрической мащины и датчик частоты источника питания, выход каждого из которых соединен соответственно с первым и вторым входом первого регулятора возбуждения, третий вход которого связан с выходом датчика положения, расположенного на одном валу с двухмащинным агрегатом, обмотки статора электрических мащин которого соединены с источником питания через соответствующие сетевые

, выключатели, коммутирующий выключатель, один вывод которого соединен с обмоткой статора первой электрической мащины, отличающееся тем, что, с целью улучщения энергетических показателей, в него введены задатчик частоты, датчик напряжения,

0 обмотки возбуждения первой электрической мащины, третий регулятор возбуждения и блок управления пуском с замыкающим контактом и переключатели, причем замыкающий контакт одним выводом соединен со вторым управляющим входом первого статического возбудителя, а другим выводом - с выходом третьего регулятора возбуждения, переключатель подвижным контактом соединен с третьим входом первого регулятора возбуждения, одним выводом соединен с задатчиком частоты, а другим выводом - с выходом датчика положения, со входом блока управления пуском и с одним входом третьего регулятора возбуждения, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, а третий вход соединен

5 с выходом датчика напряжения обмотки возбуждения первой мащины, выход статического возбудителя второй мащины соединен с другим выводом коммутирующего выключателя.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

с. 95-97.

2.Baden, Brown Boveri. 1967, № 8, 63, 5 p. 521-527.