Многодвигательный электропривод

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 P 7/74

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4374411/07 (22) 03.02.88 (46) 23,06.91, Бюл, ¹ 23 (71) Украинский заочный политехнический институт им.И,З.Соколова и Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) Л.Н.Брагинский, В,А,Волошин, А.К,Дука, О.Л.Запорожец и М.Л.Грудев (53) 621.323,313 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1202003, кл, Н 02 P 3/24, 1983, Авторское свидетельство СССР

N955490,,кл. H 02 P 7/74, 1980. (54) МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многодвиA 8 С

„„Я „„1658359 А1 гательных электроприводах с короткозамкнутыми асинхронными двигателями. Целью является повышение КПД и надежности.

Электропривод содержит четыре асинхронных электродвигателя с обмотками 1-3. 4-6.

7-9, 10-12 и два трансформатора 13 и 14 с первичными 15-20 и вторичными 29-34 обмотками. Коммутационные элементы 21-24 и коммутационные трехфазные группы 2728 обеспечивают поэтапное включение электродвигателей в зависимости от их нагрузки, Перекрестное соединение обмоток трансформаторов 13 и 14 и обмоток электродвигателей позволяет эффективно выравнивать их нагрузку. Все это позволяет повысить КПД и надежность электропривода. 1 ил, 1658359

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам переменного тока на базе асинхронных электродвигателей с короткозамкнутыми роторами, и предназначено для работы вертикальных аппаратов с перемешивающими устройствами.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности электропривода.

На чертеже показана принципиальная силовая схема многодвигательного электропривода переменного тока.

Многодвигательный электропривод переменного тока содержит четыре трехфазных асинхронных электродвигателя со статорными обмотками 1-3, 4-6, 7-9, 10-12, два трехфазных трансформатора 13 и 14, первичные обмотки 15-17, 18-20 которых одними выводами подключены к источнику переменного тока, шесть коммутационных элементов 21-26, две трехфазные коммутационные группы коммутационных элементов 27 и 28; фазы первичных 15-20 и фазы вторичных 29-34 обмоток трехфазных трансформаторов 13 и 14 соединены пофазно-последовательно, другой вывод первичной обмотки 15 первого трехфазного трансформатора 13 через первый коммутационный элемент 21 соединен с другим выводом фазы первичной обмотки 20 второго трехфазного трансформатора 14, который через второй коммутационный элемент

22 соединен с фазой первичной обмотки 19 второго трехфазного трансформатора 14, другой вывод фазы первичной обмотки 18 второго трехфазного трансформатора 14 через третий коммутационный элемент 23 соединен с фазой первичной обмотки 17 первого трехфазного трансформатора 13, которая через четвертый коммутационный элемент 24 соединена с фазой первичной обмотки 16 первого трансформатора 13, Фазы статорных обмоток 1 и 4,2 и 5, Зи 6,7 и10.8 и 11,9 и 10 первого, второго, третьего и четвертого трехфазных асинхронных электродвигателей соединены пофазно-последовательно одними выводами через первую и вторую группы трехфазных коммутационных элементов 27 и 28 соответственно, другие выводы фаз статорных обмоток 1,6 и

7,12 соответственно первого и второго, третьего и четвертого электродвигателей попарно соединены и присоединены соответственно к другим выводам фаз вторичных обмоток

29 и 32 первого 13 и второго 14 трехфазных трансформаторов соответственно, другие выводы фаз статорных обмоток 8,4 и 2,10 соответственно первого и четвертого, третьего и второго электродвигателей попарно объединены и присоединены соответствен5

50 55 но к другим выводам фаз вторичных обмоток

ЗЗ и 30 второго 14 и первого 13 трехфазных трансформаторов соответствен но, другие выводы обмоток фаз статорных обмоток

3,11 и 9,5 соответственно первого и четвертого, третьего и второго электродвигателей попарно объединены и присоединены к другим выводам фаз вторичных обмоток 31 и 34 первого 13 и второго 14 трехфазных трансформаторов соответственно, одни выводы фаз обмоток первого электродвигателя через пятый и шестой коммутационные элементы 25 и 26 объединены между собой, Многодвигательный электропривод работает следующим образом.

Для прокручивания перемешивающего устройства при ремонтно- профилактических работах без перемешиваемой жидкости предусмотрено понижение вращающего момента электропривода за счет включения двух коммутационных элементов 25 и 26. Одни выводы обмоток 1-3 первого электродвигателя эакорочены. Электродвигатель работает от сети через вторичные обмотки 29-31 первого трансформатора 13. В этом случае реализуется минимальный момент электро и ри вода (п рибл и зи тел ь н о 0.85 M н, где М н — номинальный момент одного электродвигателя).

После включения первой группы трехфазных коммутационных элементов 27 в цепи фазных статорных обмоток 1-3 и 4-6 первой пары электродвигателей последовательно включается вторичная обмотка 2931 трансформатора 13, играющая в данном случае роль дросселя. К электродвигателям прикладывается пониженное напряжение сети. Вращающий момент этой пары электродвигателей приблизительно составит (1,27—

1,3)Мн. Динамический момент электропривода уменьшается в 3 раза по сравнению с прямым одновременным пуском всех четырех электродвигателей от полного напряжения, что создает благоприятные условия для выбора люфтов и зазоров в шестернях редуктора, обеспечивая практически безударный пуск, поскольку сразу же после выбора люфта главная шестерня начинает плавно вращаться вместе с перемешивающим устройством в вязкой среде. Характеристика момента статического сопротивления соответствует наибольшей вязкости перемешивающей среды. С некоторой выдержкой времени включается вторая группа коммутационных элементов 28. Включается вторая пара электродвигателей, увеличивая темп нарастания разгона в 2 раза. На следующем этапе пуска электропривода с определенной выдержкой времени включаются коммутационные элементы 21-24, после че1658359 ь го происходит замыкание концов первичных обмоток 15-20 трансформаторов 13 и 14, и на электродвигателе обеих пар подается номинальное фазное напряжение сети, Мощность и развиваемый момент электропривода становятся равными учетверенному значению мощности (Рн) и момента (Мн) одного электродвигателя. По мере размешивания вязкость перемешиваемой среды уменьшается, уменьшая тем самым загрузку электродвигателей и ухудшая энергетические характеристики электропривода, в первую очередь коэффициент мощности (cos p ) и КПД. Для поддержания энергетических характеристик электропривода на оптимальном уровне в зависимости от тока нагрузки выбирается и устанавливается необходимая ступень его мощности.

Например, при минимальной вязкости возможна работа на двух электродвигателях при полном и пониженном напряжении (2,0 и 1,3 Рн). Работа электропривода происходит при размыкании коммутационных элементов

28 или 27 одной из пар электродвигателей. Остановка электропривода осуществляется отключением всех коммутационных элементов и элементов 27 и 28 и 21-26 коммутационных групп.

В процессе работы диаграмма включения количества электродвигателей и питающего напряжения устанавливается по потребляемому току, Конкретная нагрузочная диаграмма работы замыкания коммута цион ных элементов 21-24 и коммута цион н ых групп формируется в зависимости от выбранного критерия регулирования электропривода: максимум КПД или минимум нагрева по известным правилам и с применением известных типовых узлов управления.

Применение предлагаемого электропривода позволяет увеличить число ступеней регулирования мощности, что существенно улучшает его энергетические характеристики, и в любом из режимов работы иметь равномерную нагрузку между отдельными электродвигателями, несмотря на неизбежный разбросих характеристик. Это обеспечивает как перекрестное соединение обмоток электродвигателей, так и перекрестное соединение обмоток трансформаторов. Кроме того, электропривод приобретает возможность работать при понижении напряжения сети, а также получать дополнительные искусственные характеристики методом их наложения, Реализация предлагаемого электропривода позволяет, улучшая динамику работы электропривода (снижение ударных мометов и поддержание постоянной интенсивности разгона. уменьшение времени разгона), повысить единичную мощность электропривода вертикального аппарата за счет более благоприятной симметричной компоновки

1 кинематической схемы. Повышается резер5 вирование и взаимозаменяемость элементов электрода, что в конечном итоге повышает эксплуатационную надежность работы вертикального аппарата в целом.

Формула изобретения

10 Многодвигательный электропривод переменного тока, содержащий три трехфазных асинхронных электродвигателя, два трехфазных трансформатора, первичные обмотки которых одними выводами подключе15 ны к источнику переменного тока, шесть коммутационных элементов, о т л и ч а юшийся тем. что, с целью повышения КПД и надежности, в него введены четвертый трехфазный асинхронный электродвига20 тель, две трехфазные группы коммутационных элементов, первая, вторая и третья фазы первичных и вторичных обмоток трехфазных трансформаторов соединены пофазно-последовательно. другой вывод

25 первой фазы первичной обмотки первого трехфазного трансформатора через первый коммутационный элемент соединен с другим выводом третьей фазы первичной обмотки второго трехфазного трансформатора, 30 который через второй коммутационный элемент соединен с второй фазой первичной обмотки второго трехфазного трансформатора, другой вывод первой фазыпервичной обмотки второго трехфазного трансфор35 матора через третий коммутационный элемент соединен с третьей фазой первичной обмотки первого трехфазного трансформатора, которая через четвертый коммутационный элемент соединена с

40 второй фазой первичной обмотки первого трехфазного трансформатора, первая, вторая и третья фазы статорных обмоток первого и второго, третьего и четвертого трехфазных асинхронных электродвигате45 лей соединены пофазно-последовательно одними выводами через первую и вторую группы трехфазных коммутационных элементов соответственно, другие выводы первой и третьей фаэ статорных обмоток

50 соответственно первого и второго, третьего и четвертого электродвигателей попарно объединены и присоединены соответственно к другим выводам первых фаэ вторичных обмоток первого и второго трехфазных

55 трансформаторов соответственно, другие выводы второй и первой фаэ статорных обмоток соответственно первого и четвертого, третьего и второго электродвигателей попарно объединены и присоединены соответственно к другим выводам фаз вторич1658359

Составитель В.Лопатин

Техред М,Моргентал Корректор О,Ципле

Редактор Н,Тупица

Заказ 1891 Тираж 361 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101 ных обмоток второго и первого трехфазных трансформаторов соответственно, другие выводы третьей и второй фаз статорных обмоток соответственно первого и четвертого, третьего и второго электродвигателей попарно объединены и присоединены к дру гим выводам третьих фаэ вторичных обмоток первого и второго трехфазных трансформаторов соответственно, одни выводы фаз обмотки первого электродвигателя че5 реэ пятый и шестой коммутационные элементы объединены между собой.