Электропривод

Электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к системам управления возбуждением синхронных машин, и может быть использовано для пуска синхронных электродвигателей. Целью изобретения является повышение надежности пуска путем увеличения асинхронного момента в режиме асинхронного пуска синхронного электродвигателя . Устройство содержит силовой управляемый выпрямитель 1, установленный на валу синхронного электродвигателя , выходом подключенный к обмотке возбуждения 2 синхронного электродвигателя, блок запирания 3 силового управляемого выпрямителя, состоящий из последовательно соединенных пускозарядного резистора 4 и коммутирующего конденсатора 5, свободные выводы которых подсоединены к выходу силового выпрямителя, а соединенные выводы через первый ключ и разделительные диоды 7 - к его входу. Коммутирующий конденсатор выполнен в виде емкостных стержней, электрически соединенных между собой и уложенных в пазы ротора синхронного электродвигателя, а пускозарядный резистор выполнен в виде плоских токопроводящих шин, уложенньк в пазы ротора синхронного электродвигателя и соединенных между собой. 1 3.п. ф-лы, 2 ил. « (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) ® (И> д1 (51) 4 Н 02 Р 1/50 9/12 ..„

®Я «Щ (-7 Я

" 1ч " 1 д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фис 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3938462/24-07 (22) 07,08.86 (46) 29.02.88, Бюл. N 8 (71) Днепродзержинский индустриальный институт им, И.И.Арсеничева (72) В.Б,Ниэимов, N,N.Êëèìåíêî и С,В,Колычев (53) 621,313.3 ° 322.064 4 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1075361, кл. Н 02 P 9/10, H 02 Р 9/12, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 961093, кл, Н 02 P 9/12, 1981. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам управления возбуждением синхронных машин, и может быть использовано для пуска синхронных электродвигателей.

Целью изобретения является повышение надежности пуска путем увеличения асинхронного момента в режиме асинхронного пуска синхронного электродвигателя, Устройство содержит силовой управляемый выпрямитель 1, установленный на валу синхронного электродвигателя, выходом подключенный к обмотке возбуждения 2 синхронного электродвигателя, блок запирания 3 силового управляемого выпрямителя, состоящий иэ последовательно соединенных пускозарядного резистора 4 и коммутирующего конденсатора 5, свободные выводы которых подсоединены к выходу силового выпрямителя, а соединенные выводы через первый ключ и разделительные диоды 7 — к его входу, Коммутирующий конденсатор выполнен в виде емкостных стержней, электрически соединенных между собой и уложенных в пазы ротора синхронного электродвигателя, а пускозарядный резистор выполнен в виде плоских токопроводящих шин, уложенных в пазы ротора синхронного электродвигателя и соединенных между собой, 1 з.п. ф-лы, 2 ил, 1377992

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам управления возбуждением синхронных машин, и может быть иСпользовано для пуска синхронных электродвигателей.

Целью изобретения является повышение надежности пуска путем увеличения асинхронного момента в режиме асинхронного пуска синхронного элект- 10 родвигателя.

На фиг.l представлен электропривод с синхронным электродвигателем; на фиг,2 - блок ограничения возбуждения.

Злектропривод содержит силовой 15 управляемый выпрямитель 1, установленный на валу синхронного электродвигателя, выходом подключенный к обмотке 2 возбуждения синхронного электродвигателя, блок запирания 3 20 силового управляемого выпрямителя, состоящий из последовательно соединенных между собой пускозарядного резистора 4 и коммутирующего конденсатора 5, свободные выводы которых под- ключены к выводу силового выпрямителя, а соединенные выводы через первый ключ 6 и разделительные диоды 7к его входу, блок 8 автоматической подачи возбуждения, подключенный параллельно обмотке возбуждения, и блок 9 ограничения возбуждения.

Блок ограничения возбуждения состоит иэ вспомогательного выпрямителя 10, вход ll которого подключен к входу силового управляемого выпрямителя, измерительного моста, плечами которого являются первый 12 и второй

13 резисторы, подстроечный резистор

14 и первый стабилитрон 15, причем свободный вывод первого резистора н катод первого стабилитрона объединены между собой и соединены с анодом второго стабилитрона 16, катод которого соединен с положительным выводом вспомогательного выпрямителя.

С отрицательным выводом вспомогательного выпрямителя соединены свободные выводы второго резистора и подстроечного резистора, В диагональ измерительного моста включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных второго ключа 17 и узла 18 коммутации, Управляющий вход 19 второго ключа подключен к выходу блока автоматической подачи возбуждения, выходы 20 - 24 узла коммутации связаны соответственно с управляющими входами первого ключа и силового выпрямителя, причем параллельно первому стабилитрону подключен дополнительный конденсатор 25 . Коммутирующий конденсатор выполнен в виде емкостных стержней, электрически соединенных между собой и уложенных в пазы ротора синхронного электродвиravana причем каждый из емкостных стержней состоит из плоских шин, разделенных слоем композиционного диэлектрика переменной толщины как по высоте, так и по длине стержня и изолирован пазовой изоляцией, а пускоэарядный резистор выполнен в виде плоских токопроводящих шин, уложенных в пазы ротора синхронного электродвигателя и соединенных между .собой.

Силовой выпрямитель выполнен полностью управляемым, Кроме того, на фиг.l представлены первый 26, второй 27, третий 28, четвертый 29 и пятый 30 вспомогательные ключи, предназначенные для управления вентилями управляемого выпрямителя и первым ключом.

Устройство работает следующим образом, При подключении синхронного электродвигателя к сети на входы вращающегося силового выпрямителя 1 и блока 9 ограничения возбуждения поступает переменное напряжение от возбудителя, При этом управляемый ключ

17 заперт, напряжение на выходе вспомогательного выпрямителя 10 меньше пороговой величины стабилитрона 15, Пятый вспомогательный ключ 30 замкнут, а первый 26, второй 27, третий

28 и четвертый 29 вспомогательные ключи разомкнуты. Тиристоры вращающегося силового выпрямителя 1 заперты, а первый ключ 6 включен.

Пусковой ток от ЭДС обмотки 2 возбуждения замыкается через пускозарядный резистор 4 и коммутирующий конденсатор 5, Происходит асинхронный пуск синхронного электродвигателя, В начальный момент пуска иэ-за явления вытеснения тока в шинах емкостного стержня эффективная площадь емкостного стержня минимальна, что и определяет начальное значение емкости коммутирующего конденсатора 5, а сопротивление пускозарядного резистора максимально также из-за явления вытеснения тока в шинах, размещенных

1377992 в пазах ротора синхронного электродвигателя .

По мере разгона синхронного электродвигателя, падает частота тока ротор а и уменьшае тся выте снение тока в шинах емкостного стержня, что приводит к увеличению эффективной площа-. ди емкостного стержня и величине емкости коммутирующего конденсатора 5.

Одновременно падает и активное сопротивление пускозарядного резистора

4. Это повышает средний асинхронный момент и интенсивность разгона синхронного электродвигателя. На под- 15 синхронной скорости блок 8 автоматической подачи возбуждения выдает управляющий сигнал на вход 19 второго ключа 17. При этом последний открывается и получает питание узел 18 20 коммутации, выходные сигналы 20-24 которого поступают на входы пятого

30, первого 26, второго 27, третьего

28 и четвертого 29 вспомогательных ключей, соответственно размыкается 25 пятый 30 и замыкаются первый 26, второй 27, третий 28 и четвертый 29 вспомогательные ключи. Включаются тиристоры силового выпрямителя 1, в обмотке ротора возникает ток возбуждения и обеспечивается нормальная синхронизация электродвигателя, При набросе нагрузки на вал синхронного электродвигателя и соответствующей этому форсировке возбуждения напряжение на входе вспомогательного выпрямителя 10 возрастает. Если оно превышает пороговую величину стабилитрона 15 (что обычно бывает при выпадении двигателя из синхрониэма даже при наличии форсировки возбужде40 ния), то последний "пробивается" и измерительный мост приходит в равновесие: напряжение и ток в его диагонали равны нулю. Обесточенный узел 18 коммутации выдает сигналы, которые

45 замыкают пятый вспомогательный ключ

30 и размыкают первый 26, второй 27, третий 28 и четвертый 29 вспомогательные ключи, Первый ключ 6 открывается, обеспечивая принудительное запирание тиристоров вращающегося силового выпрямителя 1 с помощью предварительно заряженного коммутирующего конденсатора 5, Происходит интен" сивное гашение поля возбуждения сикх- 55 ровного электродвигателя °

После исчезновения причины, вызвавшей торможение машины, начинается ее самозапуск с одновременным включе" нием возбуждения в вышеописанной последовательности. (Устройство работает аналогично при кратковременных исчезновениях напряжения в сети, питающей машину и при коротких замыканиях на ее шинах.

Синхронные машины ряда ответственных механизмов часто теряют устойчивость работы при частичных посадках напряжения в сети, несмотря на . форсировку возбуждения. С целью избежания работы асинхронной машины в асинхронном режиме при частичной посадке напряжения в сети, а после его восстановления обеспечения надежного самозапуска и автоматической синхронизации двигателя включен дополнительный стабилитрон 16. Он обесточивает измерительный мост при снижении напряжения вспомогательного выпрямителя 10 ниже заданного, определяя соответствующие действия пятого 30, первого 26, второго 27, третьего 28 и четвертого 29 вспомогательных ключей.

Узел 18 коммутации, ключи 26 - 30 и 19 могут выполняться на герконах, оптронах бесконтактных элементах.

Емкостный стержень выполняется в виде плоских шин, разделенных тонким слоем композиционного диэлектрика, обладающего высокой диэлектрической проницаемостью.

Причем электрический ток подводит ся к концу одной из шин, а отьодится .от противоположного конца другой шины. При помещении такого стержня в ферромагнитный массив ротора наблюдается явление вытеснения тока как по высоте, так и по длине стержня в зависимости от частоты тока. Для придания необходимой зависимости величины емкости от частоты тока ротора емкостные стержни выполняются с переменной толщиной диэлектрика как по высоте, так и по длине стержня, хотя в частном случае толщина диэлектрика может быть постоянной.

В случае применения стандартных синхронных двигателей емкостные стержни могут закладываться в пазы ротора возбудителя, Пускозарядный резистор 4 выполняется из плоских изолированных шин

1377992 и закладывается в пазы ротора двигателя или возбудителя.

Применение устройства дает по сравнению с известными устройствами возможность увеличить пусковой, максимальный и входной моменты и тем самым повысить надежность самозапуска и ресинхронизации синхронного электродвигателя, Устройство позволяет осуществить эффективное гашение магнитного поля при допустимых перенапряжениях на обмотке возбуждения с одновременным ограничением потока возбуждения двигателя (по соображениям теплового нагрева) и минимума ее возбуждения (по соображениям устойчивости работы) при сохранении принципа бесконтактности, 20

Формула изобретения

1, Электропривод, содержащий силовой управляемый выпрямитель, установленный на валу синхронного элект- 25 родвигателя, выходом подключенный к обмотке возбуждения синхронного электродвигателя, блок эапирания силового выпрямителя, состоящий из последовательно соединенных между со- gp ,бой пускозарядного резистора и коммутирующего конденсатора, свободные выводы которых подключены к выходу силового выпрямителя, а соединенные выводы через первый ключ и разделительные диоды - к его входу, блок автоматической подачи возбуждения, подключенный параллельно обмотке возбуждения, и блок ограничения возбуждения, при этом последний состоит 4О из вспомогательного выпрямителя, вход которого подключен к входу силового управляемого выпрямителя, измерительного моста, плечами которого являются первый и второй реэисто-t 4 ры, подстроечный резистор и первый стабилитрон, причем свободный вывод первого резистора и катод первого стабилитрона объединены и соединены с анодом второго стабилитрона, катод которого соединен с положительным выводом вспомогательного выпрямителя, с отрицательным выводом которого соединены свободные выводы второго резистора и подстроечного резистора, в диагональ измерительного моста включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных второго ключа и узла коммутации, управляющий вход второго ключа подключен к выходу блока автоматической подачи возбуждения, выходы узла коммутации связаны с управляющими входами первого ключа и силового выпрямителя, причем параллельно первому стабилитрону подключен дополнительный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пуска путем увеличения асинхронного момента в режиме асинхронного пуска синхронного электродвигателя, коммутирующий конденсатор выполнен в виде емкостных стержней, электрически соединенных между собой и уложенных в пазы ротора синхронного электродвигателя, причем каждый из емкостных стержней состоит из плоских шин, разделенных слоем композиционного диэлектрика переменной толщины как по высоте, так и Ilo длине стержня и изолирован пазовой изоляцией, а пускозарядный резистор выполнен в виде плоских изолированных токопроводящих шин, уложенных -в пазы ротора синхронного электродвигателя и соединенных между собой.

2 ° Злектропривод по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что силовой выпрямитель выполнен полностью управляемым.

1377992

21

23

Составитель С.Смирнов

Редактор М.Бандура Техред Л.Сердюкова Корректор В,Бутяга

Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Заказ 887/53

Производственно-полигра4ическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4