Устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя


 


Владельцы патента RU 2444837:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронных электродвигателей с соединением обмоток статора в рабочем режиме в треугольник. Техническим результатом является ограничение пускового тока в процессе пуска и компенсация реактивной мощности асинхронного двигателя в рабочем режиме. Устройство для пуска и компенсации реактивной мощности содержит конденсаторы, подключенные к концам обмоток статора, которые в заданной точке переходного режима автоматически переключаются со «звезды на треугольник». Технический результат - повышение эффективности и надежности устройства за счет переключения соединения обмоток статора из звезды с последовательным включением конденсаторов при пуске на «треугольник» с параллельным соединением к сети конденсаторов в рабочем режиме. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронных двигателей с соединением обмоток статора в рабочем режиме в треугольник.

Известно также устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя, содержащее трехфазный выключатель, зажимы которого подключены к началам статорных обмоток, конденсаторы, первые зажимы которых подключены к концам статорных обмоток, а вторые зажимы соединены в точку, и коммутационный аппарат, предназначенный для переключения схемы соединения обмоток статора со звезды на треугольник после пуска [см. Мадьяр Л. Коэффициент мощности (cosφ). М-Л.: Госэнергоиздат, 1961, (рис.109)]. Недостатком этого устройства является большой пусковой ток в обмотках двигателя, что объясняется параллельным подключением конденсаторов к сети при пуске.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя, содержащее трехфазный выключатель, зажимы которого подключены к началам статорных обмоток, конденсаторы, первые зажимы которых подключены к концам статорных обмоток, а вторые зажимы конденсаторов подключены к началам статорных обмоток и к зажимам выключателя, и коммутационный аппарат, предназначенный для переключения схемы соединения обмоток статора и конденсаторов, выполненный в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключена параллельно одной из статорных обмоток, резистор зашунтирован контактом магнитного пускателя, остальные контакты подключены к точкам соединения концов статорных обмоток и конденсаторов. Вторые зажимы конденсаторов подключены к началам обмоток статора и к зажимам выключателя, а коммутационный аппарат выполнен в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключена параллельно одной из статорных обмоток, а резистор зашунтирован контактом магнитного пускателя, другие контакты магнитного пускателя подключены между точками соединения концов статорных обмоток и конденсаторов [см. пат. 2288534 (РФ), БИ №33, 2006].

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: асинхронный двигатель, содержащий первую, вторую и третью обмотки статора, начала которых подключены к сети посредством трехфазного выключателя, конденсаторы и коммутационный аппарат, выполненный в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключена параллельно одной из статорных обмоток, а резистор зашунтирован первым контактом магнитного пускателя.

Недостатком прототипа является неэффективность его использования для асинхронного двигателя с обмотками, рассчитанными на линейное напряжение. Работа же асинхронного двигателя по схеме «треугольник» в рабочем режиме снижает надежность устройства из-за проявления резонансных явлений. Кроме того, подключение заряженных конденсаторов параллельно обмоткам статора вызывает всплески тока и электромагнитного момента двигателя, что также снижает надежность работы.

Технический результат - повышение эффективности и надежности устройства за счет переключения соединения обмоток статора из звезды с последовательным включением конденсаторов при пуске на «треугольник» с параллельным к сети соединением конденсаторов в рабочем режиме.

Для достижения технического результата заявляемое изобретение - устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя - содержит первую, вторую и третью статорные обмотки, начала которых подключены к сети посредством трехфазного выключателя, конденсаторы и коммутационный аппарат, выполненный в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключена параллельно одной из статорных обмоток, а резистор зашунтирован первым контактом магнитного пускателя, концы статорных обмоток соединены с первыми зажимами конденсаторов, вторые зажимы которых объединены в точку, второй контакт магнитного пускателя подключен между началом первой обмотки статора и концом второй обмотки, второй контакт подключен между началом второй и концом третьей обмотки, а четвертый контакт подключен между началом третьей и концом первой обмотки статора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен вариант исполнения устройства для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя.

Устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя содержит первую - 1, вторую - 2 и третью - 3 статорные обмотки, начала которых подключены к сети посредством трехфазного выключателя 4, конденсаторы 5, 6, 7 и коммутационный аппарат, выполненный в виде магнитного пускателя, катушка 8 которого вместе с последовательно включенным резистором 9 подключена параллельно статорной обмотки 1, а резистор 9 зашунтирован первым контактом магнитного пускателя 10, концы статорных обмоток 1, 2, 3 соединены с первыми зажимами конденсаторов 5, 6, 7, вторые зажимы которых объединены в точку, второй контакт 11 магнитного пускателя подключен между началом первой статорной обмотки 1 и концом второй статорной обмотки 2, контакт 12 подключен между началом второй 2 и концом третьей статорной обмотки 3, а четвертый контакт 13 подключен между началом третьей 3 и концом первой статорной обмотки 1.

Устройство работает следующим образом. Для пуска электродвигателя включается трехфазный выключатель 4, конденсаторы 5, 6, 7 при этом оказываются включенными последовательно со статорными обмотками 1, 2, 3. Напряжение, приложенное к статорным обмоткам 1, 2, 3, при этом уменьшено на величину падения напряжения на сопротивлениях конденсаторов 5, 6, 7, что в свою очередь ограничивает пусковой ток. По мере увеличения частоты вращения двигателя напряжение, приложенное к статорным обмоткам 1, 2, 3, увеличивается и при достижении его определенного значения происходит срабатывание катушки 8 магнитного пускателя. В результате этого посредством контакта 10 шунтируется резистор 9, что увеличивает напряжение на катушке 8 до номинального и обеспечивает надежное срабатывание магнитного пускателя. Кроме того, замыкание контакта 10 исключает потери на резисторе 9 в рабочем режиме. Одновременно замыкаются контакты 11, 12, 13 магнитного пускателя, конденсаторы 5, 6, 7 при этом включаются параллельно фазам сети, обеспечивая компенсацию реактивной мощности двигателя в рабочем режиме.

Как показали расчеты и испытания устройства, наиболее благоприятным временем включения катушки 8 является момент, когда напряжение на статорных обмотках 1, 2, 3 достигает номинального значения, что соответствует номинальному току в этих обмотках. В этом случае переход двигателя в рабочий режим происходит наиболее плавно. Однако катушки 8 серийных магнитных пускателей имеют напряжение срабатывания на 20-30% ниже номинального. Настройкой резистора 9 можно достичь для каждого конкретного магнитного пускателя, когда его срабатывание будет происходить при достижении номинального или другого заданного значения напряжения.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает ограничение пускового тока и компенсацию реактивной мощности асинхронного двигателя с соединением обмоток статора в рабочем режиме в треугольник, при этом по сравнению с прототипом обеспечивает повышение эффективности и надежности устройства.

Устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя, содержащее первую, вторую и третью статорные обмотки, начала которых подключены к сети посредством трехфазного выключателя, конденсаторы и коммутационный аппарат, выполненный в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключена параллельно одной из статорных обмоток, а резистор зашунтирован первым контактом магнитного пускателя, отличающееся тем, что концы статорных обмоток соединены с первыми зажимами конденсаторов, вторые зажимы которых объединены в точку, второй контакт магнитного пускателя подключен между началом первой обмотки статора и концом второй обмотки, третий контакт подключен между началом второй и концом третьей обмотки, а четвертый контакт подключен между началом третьей и концом первой обмотки статора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приборостроению, в частности к мостовым схемам управления приводом с двигателем постоянного тока системы стыковки космических аппаратов. .

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано для управления реверсивным тиристорным преобразователем постоянного тока или тиристорным регулятором напряжения, например, для плавного пуска асинхронных электродвигателей.

Изобретение относится к энергетике, а именно к явнополюсным синхронным электродвигателям большой и средней мощности напряжением выше 1000 В. .

Изобретение относится к преобразовательной технике, получающей применение в асинхронном электроприводе. .

Изобретение относится к силовой электронике. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах устройств электроснабжения с гарантированным электропитанием различной аппаратуры.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах устройств электроснабжения с гарантированным электропитанием различной аппаратуры.

Изобретение относится к электротехнике . .

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к электрифицированному инструменту, бытовым и промышленным электроприборам, приборам специального назначения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в асинхронном электроприводе

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах запуска нагрузки такой, как электродвигатель. Техническим результатом является понижение пульсирующего тока в сглаживающем конденсаторе даже при ШИМ управлении инвертором в режиме двухфазной модуляции. Контроллер для системы запуска нагрузки, которая содержит преобразователь для изменения выходного напряжения источника питания постоянного тока, инвертор для преобразования напряжения постоянного тока, поступающего от преобразователя, в трехфазное напряжение переменного тока, которое подается на нагрузку, и сглаживающий конденсатор, подключенный параллельно между преобразователем и инвертором, включает в себя контроллер инвертора для ШИМ-управления инвертором с двухфазной модуляцией и контроллер преобразователя для ШИМ-управления преобразователем. Частоты несущего сигнала инвертора, используемого в контроллере инвертора, и несущего сигнала преобразователя, используемого в контролере преобразователя, являются одинаковыми. И когда момент времени, в который генерируется входной электрический ток в инвертор, соответствующий несущему сигналу инвертора, отклоняется на заданный период, разность фаз между несущим сигналом инвертора и несущим сигналом преобразователя смещается на величину, равную указанному заданному периоду. 5 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к системе с двойным шестеренчатым приводом и способу управления, связанному с ней, и, в частности, изобретение относится к упреждающему демпфированию колебаний в системе с двойным шестеренчатым приводом с переменной скоростью. Технический результат - уменьшение нежелательных крутильных колебаний вдоль валов двигателей. Система управления для управления электрической машиной содержит компонент регулятора, принимающий два сигнала, из которых получают первый сигнал управления; первый компонент фильтра, принимающий первый сигнал, из которого получают второй сигнал управления; второй компонент фильтра, принимающий третий сигнал; первый выходной компонент, объединяющий первый и второй сигналы управления для получения первого выходного сигнала управления для подачи в первую электрическую машину и второй выходной компонент, принимающий первый и третий сигналы управления для получения второго выходного сигнала управления с целью подачи во вторую электрическую машину. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области электротехники и касается токовой сушки изоляции обмоток электрических машин. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности электродвигателей. Устройство для сушки изоляции обмоток электродвигателя токами нулевой последовательности содержит реостат, ползунок которого подключен к первому проводнику сети переменного тока, а второй проводник сети переменного тока соединен со входом амперметра, подключенного своим выходом ко входу открытого треугольника, выходом присоединенного к неподвижному контакту реостата. Дополнительно установлен двухполюсный коммутационный аппарат, выход которого подключен к вершинам открытого треугольника, а вход присоединен первым и вторым полюсами соответственно к первому и второму проводникам сети переменного тока. 1 ил.
Наверх