Способ испытания асинхронных электродвигателей методом их взаимной нагрузки

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам испытания асинхронных электродвигателей. Сущность способа заключается в том, что механически сопряженные асинхронные электродвигатели подключают к однотипным частотным преобразователям с общим звеном постоянного тока, далее посредством преобразователей производится плавный пуск электродвигателей до испытываемой частоты вращения и при таком режиме в цепи одного из двигателей снижают частоту питающего напряжения на 2-4 Гц, и в цепь звена постоянного тока кратковременно в течение 1,5-2 с подключают активную нагрузку в виде блока сопротивлений, обеспечивающих гашение энергии в приделах 20-25% от номинальной мощности электродвигателя, тем самым обеспечивается устойчивость системы самовозбуждения и как следствие этот двигатель переходит в режим генератора, который через цепь общего звена постоянного тока передает энергию к сопряженному электродвигателю. Технический результат заключается в возможности испытания асинхронных двигателей методом их взаимной нагрузки при различных частотах вращения роторов. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам испытания асинхронных электродвигателей переменного тока.

Необходимость использования такого изобретения связана не только с испытанием электрических машин при их производстве, но и после ремонтов в процессе их эксплуатации. Например, в настоящее время на тепловозах, электровозах и электропоездах, вместо тяговых электродвигателей постоянного тока, внедряют асинхронные электродвигатели в комплекте с частотными преобразователями, эксплуатация которых требует их испытания после текущих и капитальных видов ремонта.

В настоящее время для испытания асинхронных электродвигателей используют стенды, содержащие непосредственное нагружение испытуемого электродвигателя, механически связанного с нагрузочным генератором [1]. Недостатками такого способа испытаний являются значительные потери энергии при гашении ее на активную нагрузку, исключение возможности вариаций испытаний при различных частотах вращения ротора и ограничение количества одновременно испытуемых электродвигателей.

Наиболее близкими к заявленному изобретению являются стенды, обеспечивающие взаимную нагрузку асинхронных машин [2]. Такие стенды состоят из двух механических сопряженных асинхронных машин, одна из которых работает в режиме электродвигателя, а другая - генератора. Однако такое техническое решение неприемлемо для испытания асинхронных электродвигателей в широком диапазоне мощностей и частот вращения ротора.

Цель настоящего изобретения заключается в возможности испытания асинхронных электродвигателей методом их взаимной нагрузки при различных частотах вращения роторов.

Такая цель достигается путем подключения механически сопряженных асинхронных электродвигателей к однотипным частотным преобразователям с общим звеном постоянного тока, далее посредствам частотных преобразователей производится плавный пуск электродвигателей до испытуемой частоты вращения и при таком режиме в цепи одного из двигателей снижают частоту питающего напряжения на 2-4 Гц, и в цепь звена постоянного тока частотного преобразователя, в котором снижена частота питающего напряжения, кратковременно в течение 1-2 с подключают активную нагрузку в виде блока сопротивлений, обеспечивающих гашение энергии в приделах 20-25% от номинальной мощности электродвигателя, тем самым обеспечивается устойчивость системы самовозбуждения и, как следствие, этот двигатель переходит в режим генератора, который через цепь общего звена постоянного тока передает энергию к сопряженному электродвигателю. При необходимости смена режимов работы сопряженных электродвигателей производится по изложенной выше последовательности.

В упрощенном варианте схемы подключения испытуемых асинхронных электродвигателей 1, 2 к однотипным частотным преобразователям 3, 4 приведены на фиг.1 и фиг.2. При этом каждый преобразователь состоит из выпрямительных блоков 5, 6, звеньев постоянного тока 7, 8, управляемых инверторов 9, 10, цепи связи по постоянному току 11 и управляемого тормозного модуля 12. После подключения испытуемых электродвигателей 1, 2 к частотным преобразователям 3, 4 включают общий рубильник Р трехфазной цепи и автоматические выключатели АВ1 и АВ2. Далее посредством управляемых инверторов 9, 10 плавно повышают частоту вращения двигателей до необходимых значений и затем, например, для перевода электродвигателя 1 в режим генератора (см. фиг.1) в цепи его питания посредством управляемого инвертора 9 снижают частоту напряжения на 2-4 Гц и кратковременно в течение 1,5-2 с через управляемый тормозной модуль 12 подключают активную нагрузку в виде блока сопротивлений 13. С этого момента электродвигатель 1 переходит в режим генератора, который через цепь 11 передает энергию к сопряженному электродвигателю 2.

Вариант перевода электродвигателя 2 в режим генератора показан на фиг.2. При этом смена режимов работы электродвигателей 1, 2 производится по изложенной выше последовательности.

Пределы изменения частоты питающего напряжения на 2-4 Гц и времени подключения активной нагрузки в течение 1,5-2 с экспериментально получены на опытной установке для испытания асинхронных тяговых электродвигателей типа ML3844K/4, которые используются в электропоездах станций метро.

В качестве дополнения следует отметить, что вначале производятся обкаточные испытания без нагрузки при различных частотах вращения роторов электродвигателей, а затем в режимах взаимной нагрузки при частотах вращения роторов в соответствии технической документацией испытания двигателей. При этом режимы взаимной нагрузки электродвигателей меняют за счет разности частот питающих напряжений.

Эффективность способа испытания асинхронных электродвигателей достигается за счет сокращения энергозатрат до 70-75%, так как потребляемая мощность при испытаниях снижается и составляет всего 25-30% от номинальной мощности электродвигателя, и при этом эффективность также достигается за счет возможности проведения испытаний под нагрузкой при различных частотах вращения электродвигателей.

Источники информации

1. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин. - Л.: Энергоиздат, Ленинградское отд-е, 1984, с.384-385.

2. Патент на полезную модель РФ №80018, кл. G01R 31/04, 2008 г.

Способ испытания асинхронных электродвигателей методом их взаимной нагрузки, которые между собой механически сопряжены и каждый из них подключен к однотипным частотным преобразователям с общим звеном постоянного тока, отличающийся тем, что преобразователи подключены к трехфазной сети через согласующий трансформатор, обеспечивающий номинальное значение напряжения испытуемым электродвигателям, далее посредством частотных преобразователей производится плавный пуск электродвигателей до испытуемой частоты вращения и при таком режиме в одном из двигателей снижают частоту питающего напряжения на 2-4 Гц и в цепь звена постоянного тока частотного преобразователя, в котором снижена частота питающего напряжения, кратковременно в течение 1,5-2 с подключают через управляющий модуль активную нагрузку в виде блока сопротивлений, обеспечивающих гашение энергии в пределах 20-25% от номинальной мощности электродвигателя, тем самым обеспечивается устойчивый режим самовозбуждения и как следствие этот двигатель переходит в режим генератора, который через цепь общего звена постоянного тока передает энергию сопряженному электродвигателю и при необходимости смена режимов работы сопряженных электродвигателей производится по вышеизложенной последовательности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области диагностики механизмов и систем с электрическим приводом, в частности во взрывозащищенном исполнении, на основе анализа параметров гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых электродвигателем.

Изобретение относится к области диагностики технического состояния электродвигателей, например приводных двигателей горно-транспортных машин, приводных двигателей скважинных погружных насосов.

Изобретение относится к диагностике технического состояния силового электрооборудования. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах контроля ветряных двигателей. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для испытаний электрических машин. .

Изобретение относится к электротехнике. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля теплового состояния обмоток электродвигателей в процессе их эксплуатации в целях защиты от аварийных режимов.

Изобретение относится к электротехнике, к автоматике электрических сетей и предназначено для защиты силового трансформатора от длительной перегрузки. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам определения параметров асинхронных двигателей (АД). .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения технического состояния силового трансформатора, расчета надежности и определения времени до возникновения отказа трансформатора.

Изобретение относится к испытаниям электрических машин

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам определения параметров асинхронных двигателей

Изобретение относится к области эксплуатации асинхронных электродвигателей и может быть использовано для определения величины скольжения электродвигателя

Изобретение относится к диагностике функциональности судовой электроэнергетической системы

Изобретение относится к эксплуатации трехфазных асинхронных электродвигателей электроприводов с изменяющейся нагрузкой

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается способов и устройств для осуществления постоянного (текущего) контроля параметров вращающихся машин, в частности турбогенераторов

Изобретение относится к диагностике технического состояния двигателей и может быть использовано для диагностирования асинхронного двигателя, используемого в судовой системе электродвижения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля электрических и вибрационных параметров электроприводной арматуры, преимущественно атомных электростанций (АЭС)

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам испытания асинхронных электродвигателей

Наверх