Устройство для пуска и самозапуска синхронного электродвигателя

Устройство для пуска и самозапуска синхронного электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиин

Социалистичесииз

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 05. 05. 80 (21) 2920254/24-07

\ (5I)M. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет "

" 02 Р, 1/50 рнвударствиный камнтвт

СССР ню амам нзебретеннй н юткрытнй

Опубликовано 15. 05.82. Бюллетень Рй 18

Дата опубликования описания 15.05.82 (58) УДК 62-83:

:621.313.323, .013.8(088.8) (72) Автор изобретения

В.С.Фишман

I (71) Заявитель

Горьковское отделение Государственног института "Электропроект, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА И САМОЗАПУСКА

СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электро- . технике, а точнее к схемам управления синхронными электрическими машинами и предназначено для пуска под нагрузкой и самозапуска крупных синхронных электродвигателей, имеющих большую загрузку и небольшой входной или пусковой моменты, например, тихоходных синхронных электродвигателей поршневых компрессоров.

Известно устройство для пуска синхронного электродвигателя, состоящее из пускового реактора и выключателей. Устройство позволяет осуществлять пуск электродвигателя от пониженного напряжения сети с постепенным его увеличением по мере разгона электродвигателя до величины, близкой к номинальному значению (11

Недостатком данного устройства является то, что оно не может обеспечить пуск под нагрузкой и самозапуск электродвигателей, у которых пуско- .

2 вой и входной моменты равны или ниже момента сопротивления механизма. о

Наиболее близким к данному изоб- ретению по технической сущности является устройство для пуска синхронного электродвигателя, содержащее силовой двухобмоточный трансформатс, первая обмотка которого служит для подключения к выводам обмотки статора электродвигателя со стороны нейтрали, а вторая обмотка закорочена, пусковой выключатель, вход которого подключен к источнику питания, а выход к выводам обмотки статора электродвигателя со стороны источника пи тания, шунтирующий выключатель вход которого подключен к выводам обмотки статора электродвигателя со стороны нейтрали, а выход закорочен.

Устройство позволяет осуществлять пуск электродвигателя от пониженного напряжения сети с постепенным повышением его по мере разгона электро92Ж72 двигателя до величины, близкой к номинальному значению P).

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает пуск под нагрузкой и самозапуск электродвигателей, пусковой и входной моменты которых равны или ниже момента сопротивления механизма. Как известно, момент, развиваемый электродвигателем при пуске, уменьшается 1е пропорционально квадрату приложенного к его обмотке напряжения. Уменьшение напряжения происходит вследствие протекания пускового тока по элементам питающей сети и потери 15 ,напряжения в них. Поэтому даже после шунтирования пускового устройства в конце пуска шунтирующим выключателем напряжение на обмотке электродвигателя несколько ниже номинально- 2© го. Вследствие этого не обеспечивается пуск под нагрузкой и самозапуск электродвигателей, входные моменты которых равны или ниже момента сопротивления механизма. и

Цель, изобретения - повышение надежности пуска путем увеличения момента электродвигателя при пуске и самозапуске на обмотке статора.

Поставленная цель достигается тем, зв что в устройстве для пуска и самозапуска синхронного электродвигателя, содержащем силовой двухобмоточный трансформатор, первая обмотка которого подключена к выводам обмотки стаЗ5 тора электродвигателя со стороны нейтрали, пусковой выключатель, вход которого подключен к источнику питания, а выход к выводам обмотки статора электродвигателя со стороны источника питания, шунтирующий выключатель, вход которого подключен к выводам обмотки статора электродвигателя со стороны нейтрали, а выход закорочен, дополнительно введены пус45 ковой и шунтирующий выключатели, входы которых подключены к вторичной обмотке силового трансформатора, выход шунтирующего выключателя закорочен, а выход пускового выключателя подключен к источнику питания.

На чертеже показана схема устройства для пуска и самозапуска синхронного электродвигателя.

Через первый пусковой выключатель

1 обмотки 2 статора синхронного электродвигателя соединены с источни1 ком питания. Первый шунтирующий выключатель 3 соединен с обмотками статора со стороны нейтрали, первая обмотка 4 силового двухобмоточного трансформатора подключены к обмоткам статора, а вторая обмотка 5 данного трансформатора шунтирована выключателем б и через второй пусковой выключатель 7 подсоединена к сети.

Устройство работает следующим образом.

Перед пуском шунтирующий выключатель б замкнут, остальные выключатели разомкнуты. Пуск производится включением выключателя 1, при этом на обмотку 2 статора электродвигателя подается пониженное напряжение.

После разгона электродвигателя до скорости, при которой его момент становится приблизительно равным моменту сопротивления механизма, включают основной шунтирующий выключатель 3 и отключают дополнительный шунтирующий выключатель б.

Силовой трансформатор оказывается зашунтированным, напряжение на обмотке статора синхронного электродвигателя увеличивается, увеличивается развиваемый им момент, увеличива- . ется его скорость вращения.

При подсинхронной скорости вращения, когда момент электродвигателя, снова становится равным моменту сопротивления механизма, отключают основной шунтирующий выключатель 3 и включают дополнительный пусковой выключатель 7. При этом на обмотку 2 статора электродвигателя подается дополнительное. напряжение от обмотки 4 силового трансформатора, что увеличивает его момент и обеспечивает втягивание в синхронизм.

После втягивания в синхронизм отключают выключатель 7 и включают шунтирующий выключатель 3, при этом электродвигатель переходит в нормальный режим работы.

Величину дополнительного напряжения, подаваемого на обмотку 2 статора со стороны обмотки 4 силового трансформатора, подбирают таким образом, чтобы суммарное напряжение на обмотке статора электродвигателя было (1,1-1,2) Ц1ло,,что обеспечивает увеличение входного момента электродвигателя до (1,2-..1 5) сахнов.

Суммарное время отключения выключателя 7 и включения выключателя 3 должно находиться в пределах, при которых не нарушается устойчивая работа синхронного электродвигателя, 92857 т.е. w 0,2 с. В тех случаях, когда возможен пуск электродвигателя сразу от полного напряжения сети, дополнительный шунтирующий выключатель 6 может не устанавливаться. В этих

5 случаях, как и в предыдущих, пуск . электродвигателя производят включением выключателя 1, но при этом выключатель-3 замкнут, а 7 - разомкнут.

После разгона электродвигателя до 1о скорости, при которой его момент становится приблизительно равным моменту сопротивления механизма, отключают выключатель 3 и включают выключатель 7. На обмотку 2 статора эле- 1 ктродвигателя подается повышенное напряжение, что обеспечивает его втягивание и синхронизм. После этого отключают выключатель 7 и включают выключатель 3, переводя злектродви- щ гатель в нормальный режим работы.

При самозапуске схема работает следующим образом.

В нормальном режиме работы выключатели 1 и 3 замкнуты, 7 - разомкнут.

При исчезновении питания происходит выбег электродвигателя, при этом скорость его уменьшается. После восстановления питания начинается самозапуск электродвигателя, скорость его увеличивается до подсинхронной, однако, для вхождения в синхронизм он не развивает достаточного момента.

В этом время включают выключатель 7, предварительно отключив выключатель

3. На обмотку статора синхронного электродвигателя подается повышенное напряжение, что обеспечивает вхождение его в синхронизм. Для перехода в нормальный режим работы отключают выклю- 4 чатель 7 и включают выключатель 3.

Наличие выключателя 7, с помощью которого обмотку 5 двухобмоточного трансформатора подключают к источнику питания, повышает напряжение на обмотке статора синхронного электродвигателя до величины, превышающей номинальное значение (форсировкр напряжения статора), что обеспечивает увеличение синхронного момента эле50 ктродвигателя и повышает надежность самозапуска.

Выключатель 6 осуществляет пуск электродвигателя от пониженного напряжения сети в том случае, если это необходимо. Следует отметить, что

55 возможно применение одного силового трансформатора для пуска нескольких электродвигателей. Реализация уст2 6 ройства возможна на серийно выпускаемом электропромышленностью оборудовании.

Таким образом, с помощью данного устройства можно осуществлять самозапуск ответственных агрегатов производств с непрерывным технологическим процессом,.например, поршневым компрессоров с тихоходными синхронными электродвигателями, проблема самозапуска которых при определенной загрузке (1()i 0,7-0,8) в настоящее время не решена. Осуществление самозапуска таких агрегатов позволяет сохранить непрерывность технологических процессов при кратковременных исчезновениях и посадках напряжения в системе электроснабжения, уменьшает прос" тои оборудования, экономит сырье и электроэнергию, затрачиваемые на восстановление технологических процессов.

Формула изобретения

Устройство для пуска и самозапуска синхронного электродвигателя,содер" жащее силовой двухобмоточный трансформатор, первичная обмотка которого служит для подключения к выводам обмотки статора электродвигателя со стороны нейтрали, первый пусковой выключатель, вход которого служит для подключения к источнику питания, а выход предназначен для подключения к выводам обмотки статора электродвигателя со стороны источника питания, шунтирующий выключатель,вход которого подключен к выводам обмотки статора электродвигателя со старо" ны нейтрали, а выход закорочен, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це-. лью повышения надежности пуска путем увеличения момента электродвига-. теля при пуске и самозапуске, в него дополнительно введены второй пусковой и шунтирующий выключатели, входы которых подключены к вторичной обмотке силового трансформатора, выход шунтирующего выключателя закорочен, а выход второго пускового выключателя подключен к источнику питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Слодарж М.И. Режим работы, релейная защита и автоматизация синх" ронных электродвигателей. М., "Энергия", 1977, с. 13.

2. Инструктивные указания по проектированию электрических промышлен" ных установок У 12, "Энергия", 1977

928572

Составитель В.Тарасов

Редактор Н.Воловик Техред Т. Фанта Корректор А.Ференц

Заказ 3278/72 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4