Способ бесперебойного питания электрической энергией ответственного потребителя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования кинематической энергии вращаюпщхся масс вместо аккумуляторных батарей. Цель изобретем ния - повьшение удельной мопщости рекуперируемой энергии, отдаваемой вращаюи 1мися гистерезисными двигате- (ГД). Фазные цепи ответственного потребителя, выполненные в виде активно индуктивных цепей, подключают к источнику переменного питающего напряжения и к параллельно соединенным меязду собой обмоткам группы синхронных ГД, с установленными на их валах вращающимися массами. Разгоняют ГД до заданной частоты вращения, а при отключении источника переменного питакяцего напряжения осуществляют рекуперацию энергии в нагрузку путем использования выбегающих ГД в качестве генераторов электрической энер- , ПИИ. В момент отключения источника осуществляют конденсаторное возбуждение ГД, обеспечивая на их обмотках номинальное напряжение. По мере умень шения указанного напряжения при выбеге ГД и уменьшения частоты вращения увеличивают возбуждение ГД путем изменения эквивалентной индуктивности цепи ГД - ответственный потребитель. Изменение эквивалентной индуктивности может проводиться путем отключения и подключения части индуктивных цепей потребителей или подключением дополнительных ГД, или изменением величины конденсаторных батарей. 3 з.п, ф-лы, 1 ил. 1 0 С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„12594

А1 (50 4 Н 02 J 9/08, Н 02 Р 3/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я

Я Д Ц fQPQQQ+Q (ЩЯД ;Д- ГД э(Ц :,, „ с!

I J (21) 3724 129/24-07 (22) 05.04.84 (46) 23.09.86. Бюл. Ф 35 (71) Всесоюзный электротехнический институт им.В.И.Ленина (72) П.Н.Абакумов, С.А.Баранов, Ф.К.Реут, Л.А.Сухановский, В.Н.Тарасов, В.А.Чванов и Л .Н.Шабанов (53) 62-83 .621.313.392(088.8) (56) f. Гиродвигатели. /Под ред. Орлова И.Н. — И.: Иашиностроение, 1983, с, 118-12 t

Авторское свидетельство СССР

У 133087, кл. Н 02 J 9/06, 1960. (54),СПОСОБ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИЕЙ ОТВЕТСТВЕННОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования кинематической энергии вращающихся масс вместо аккумуляторных батарей. Цель изобретения — повьппение удельной мощности рекуперируемой энергии, отдаваемой вращающимися гистерезисными двигателяма (ГД). Фазные цепи ответственного потребителя, выполненные в виде активно-индуктивных цепей, подключают к источнику переменного питающего напряжения и к параллельно соединенным между собой обмоткам группы синхронных ГД, с установленными на их валах вращающимися массами. Разгоняют ГД до заданной частоты вращения. а при отключении источника переменного питающего напряжения осуществляют рекуперацию энергии в нагрузку путем использования выбегающих ГД в качестве генераторов электрической энерпии. В момент отключения источника осуществляют конденсаторное возбуждение ГД, обеспечивая на их обмотках номинальное напряжение. По мере уменьшения указанного напряжения при выбе"

re ГД и уменьшения частоты вращения увеличивают возбуждение ГД путем из" менения эквивалентной индуктивности цепи ГД вЂ” ответственный потребитель.

Изменение эквивалентной индуктивности может проводиться путем отключения и подключения части индуктивных цепей потребителей или подключением дополнительных ГД, или изменением величины конденсаторных батарей. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

i 259415

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многодвигательных технологических комплексах для преобразования кинема" тической энергии вращающихся масс, 5 приводимых в движение группой гистерезисных двигателей, в электрическую для питания ответственных потребителей вместо аккумуляторных батарей,.

Цель изобретения — повышение удельной мощности. рекуперируемой энергии, отдаваемой вращающимися гис; терезисными двигателями.

На чертеже приведено устройство для реализации способа бесперебойного питания электрической энергией ответственного потребителя.

Устройство содержит N гистерезисных двигателей 1, на зажимы которых подключена батарея 2 конденсаторов и блок 3 регулируемых реакторов, состоящий из собственно реакторов 4 и тирис горного регулятора 5 тока.

Управляющие электроды тиристоров подключены к системе 6 управления, первый вход которой соединен с фазами двигателей, а второй — с выходом блока 7 сравнения, первый вход которого подключен к блоку 8 задания напряжения, а второй вход через датчик 9 модуля напряжения — к нагрузке 10, подключенной к линии 11, соединяющей фазы двигателей с нагрузкой. 10.

Нагрузкой 10 являются ответственные потребители электрической энер- 3 гии, бесперебойное питание которых должно быть обеспечено в течение заданного интервала времени, При этом уровень напряжения на их зажимах должен находиться в пределах, опреде- 40 ляемых техническими условиями на их эксплуатацию. Вне зависимости от типа потребителей они могут быть представлены в схеме в виде активно-индуктивных цепей. фЯ

Способ осуществляют с помощью устройства следующим образом.

В нормальном режиме фунционирования системы электропитания ответственные потребители и параллельно соединенные между собой группа синхронных гистерезисных двигателей 1 с установленными на их валах вращающимися массами подключают к источнику переменного питающего напряжения (не показан}. Гистерезисные двигатели 1 разгоняются до заданной частоты вращения, входят в синхронизм и вращаются синхронно с частотой, определяемой частотой источника переменного питающего напряжения.

При исчезновении напряжения питания по любой причине необходимо в течение некоторого времени обеспечить бесперебойное питание ответственных потребителей. Для этих целей используют энергию вращающихся масс, приводимых во вращение гистерезисными двигателями, число которых выбирают из условия обеспечения энергией потребителей в течение определенного интервала времени. Для этого подключают ответственные потребители к зажимам фаз гистерезисных двигателей. Естественное возбуждение гистерезисных двигателей мало и они способны развивать на выбеге напряжение не более половины напряжения питающей сети. Поэтому естественная рекуперация энергии в нагрузку 10, которыми являются в этом режиме ответственные потребители, недостаточна как по уровню отдаваемой энергии, так и по уровню напряжения. Для повышения удельной мощности, отдаваемой двигателями, осуществляют их конденсаторное возбуждение, для чего подключают на зажимы гистерезисных двигателей 1 батарею 2 конденсаторов.

Толчком для начала конденсаторного возбуждения является либо остаточное напряжение, определяемое намагниченностью гистерезисных двигателей, либо напряжение заряженных конденсаторов, подключаемых к двигателям.

Процесс возбуждения развивается лавинообразно и наступает автоколебательный режим с напряжением в общих точках линии 11 соединения двигате-. лей и конденсаторов, превышающим в

1,5-2,5. раза номинальное напряжение питающей сети. Для установления номинального значения напряжения подбирают величину активных и индуктивных параметров, подключаемых к гистерезисным двигателям цепей.

Принципиально изменение эквивалентной индуктивности гистерезисные двигатели — ответственный потребитель может проводиться путем отключения и подключения части индуктивных цепей потребителей lO, или подключением дополнительной группы выбегающих гистерезисных двигателей i или изменением величины конденсаторных батарей 2. Однако все эти варианты

1259415 приводят к дискретным изменениям напряжения на зажимах потребителей. и поэтому более предпочтительным вариантом является изменение эквивалентной индуктивности реакторов, 5 подключенных параллельно нагрузке.

В предлагаемом устройстве эту задачу выполняют реакторы 4. По мере выбега двигателей напряжение в линии 11; соединяющей потребителей 10 и двигателя 1, уменьшается из-за снижения величины ЭДС и изменения эквивалентной индуктивности гистерезисных двигателей. Последнее объясняется спецификой проявления высших 15 гармоник воздушного зазора в гистерезисном двигателе в области низких частот скольжения. Кроме того, по ме. ре увеличения скольжения увеличиваетсй доля потерь в роторе на пере- 20 магничивание, т.е. уменьшается эквивалентное комплексное сопротивление ротора. Для компенсации этих изменений увеличивают эквивалентную индук-. тивность реакторов, подключенных 25 на зажимы гистерезисных двигателей.

Практическое решение этой задачи может быть осуществлено любым известным способом, например регулированием подмагничивания реакторов, изме- З0

1 нением числа витков и т;д. Тот же результат дает изменение времени подключения реакторов в сети, что в предлагаемой схеме достигается регулированием синхронно с частотой вращения двигателей угла включения тиристоров 5.

Вместо измерения частоты возможно измерение напряжения на зажимах наг1 рузки и регулирование в функции от- 40 клонения напряжения от заданного уровня времени включения тиристоров или, что эквивалентно, среднего зна.чения тока через реакторы.

Измерение напряжения именно на 45 зажимах нагрузки целесообразно из-за повышения точности стабилизации, поскольку линия 11 при высокой частоте напряжения имеет большое индуктивное сопротивление и соответствующее паде-50 ние напряжения в ней.

Дискретное изменение нагрузки не

"срывает" режим конденсаторного возбуждения, так как наличие конденсаторов 2 и индуктивностей в линии 11 55 не приводит к режиму дискретного изменения нагрузки на зажимах. двигате лей 1 и потери их возбуждения. При

4 этом использование быстродействующего регулятора на базе управляемь6с реакторов 3 дает возможность парировать дискретное изменение нагрузки и сохранить режим параметрическогЬ резонанса в цепях двигатели l — батарея 2 конденсаторов.

Устойчивый режим конденсаторного возбуждения и высокий уровень развиваемого напряжения на зажимах гистерезисных двигателей, позволяет в несколько раз увеличить удельную рекуперируемую мощность вращающихся масс. Стабилизация напряжения путем изменейия эквивалентной индуктивности цепи гистерезисные двигатели— ответственные потребители создает нормальный режим работы ответственных потребителей в течение времени отключения основной сети питания.

В производствах, использующих мнегодвигательные гистереэисные приводы, схемы электроснабжения ответственных потребителей должны быть оборудованы установками бесперебойного питания, которые в настоящее время представляют собой преобразовательные подстанции, выполненные на осно- . ве агрегатов бесперебойного питания и состоящие из аккумуляторных бата рей, управляемых выпрямителей и инверторов напряжения (тока). Наличие аккумуляторных батарей в составе установок бесперебойного питания требует сооружения специальных помещений, оборудованных системами приточной и вытяжной вентиляции, наличия зарядных и подэарядных устройств, элемент ных коммутаторов, распределительных щитов и специальных статических. преобразователей, обеспечивающих электропитание ответственных потребителей. Это требует значительных капи.». тальных и эксплуатационных затрат.

Как элемент схемы электроснабжения, такая подстанция работает в ждущем режиме, что обуславливает незначи" тельный коэффициент использованияоборудования.

Использование предлагаемого способа рекуперации энергии вращающихся масс позволяет сократить капитальные затраты затраты на сооружение специальных помещений, существенно . уменьшить затраты на электроэнергию и обслуживание установок питания ответственных потребителей.

12594! !

t

Тираж б12 Подписное

ВНИИ ПИ Заказ 5133/5Д

Произв.-лолнгр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ бесперебойного питания электрической энергией ответственного потребителя, при котором разные цепи укаэанного ответственного потребителя, выполненные в виде активноиндуктивных цепей, подключают к источнику переменного питающего напряжения и к параллельно соединенным 10 между собой обмоткам группы синхронных гистерезисных двигателей с установленными на их валах вращаюшимися массами, разгоняют гистерезисные двигатели до заданной частоты вращения, а при отключении источника переменного питающего напряжения осуществляют рекуперацию энергии вращающихся масс ответственному потребителю путем использования выбегающих гистере- 20 зисных двигателей в качестве генераторов электрической энергии, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения удельной мощности рекупери руемой энергии, в момент отключения 25 источника переменного питающего напряжения дополнительно осуществляют конденсаторное возбуждение гистерезисных двигателей, обеспечивая на их обмотках номинальное напряжение, а 30 по мере уменьшения указанного напря" жения на обмотках при выбеге гистерезисных двигателей и уменьшения частоты вращения увеличивают возбуждение

Гистерезисных двигателей путем изме1

15 6 нения эквивалентной индуктивности цепи гистерезисные двигатели — ответ ственный потребитель иэ условия поддержания напряжения на обмотках гистерезисных двигателей равным номинальному.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что изменение эквивалентной индуктивности цепи гистерезисные двигатели — ответственный потребитель производят путем отключения части индуктивных целей ответственного потребителя в зависимости от частоты вращения выбегающих гистерезисных двигателей.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что изменение эквивалентной индуктивности цепи гистерезисные двигатели — ответственный потребитель производят в зависимости от частоты вращения выбегающих гистерезисных двигателей путем подключения к их обмоткам дополнительных регулируемых по величине индуктивностей.

А. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что изменение эквивалентной индуктивности цепи гисте-, резисные двигатели — ответственный потребитель производят в зависимости от частоты вращения выбегающих гистерезисных двигателей путем подключения к их обмоткам дополнительных выбегающих гистерезисных двигателей.

Способ бесперебойного питания электрической энергией ответственного потребителя Способ бесперебойного питания электрической энергией ответственного потребителя Способ бесперебойного питания электрической энергией ответственного потребителя Способ бесперебойного питания электрической энергией ответственного потребителя 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе

Изобретение относится к электротехнике и представляет собой частотно-регушруемьгй электропривод с блоком торможения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве автономного источника постоянного тока в системах электроснабжения подвижных объектов связи и управления

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах гарантированного питания, содержащих синхронную электрическую машину с накопителем энергии, в качестве которого используется машина постоянного тока, якорные цепи которой подключены к емкостному накопителю энергии, и приводной двигатель, механически соединенный с электрической машиной при помощи разобщительной муфты

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для накопления избыточной электрической энергии, возникающей в ночное время и выходные дни, с последующей ее отдачей потребителям в„часы пик .1 а также в качестве автономного источника электроэнергии в тех случаях, когда применение других источников энергии затруднено или неэкономично

Изобретение относится к области бурового оборудования и может быть использовано для буровых лебедок

 

Наверх