Способ пуска асинхронного двигателя

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве асинхронных двигателей. Способ пуска асинхронного двигателя без разрыва цепи питания и без изменения пар полюсов выполнятся включением одной из двух раздельных частей трехфазной статорной обмотки, с расположением частей в одних и тех же пазах статора, по схеме Y с последующим после разбега двигателя подключением другой части по схеме Δ. Для переключения необходимо простейшее устройство. При одинаковом сечении обмоточного провода снижение пускового тока составляет 33%. Изменением сечения проводов в частях обмотки можно влиять на степень снижения пускового тока. Техническим результатом изобретения является снижение пускового тока асинхронного двигателя без разрыва цепи питания и без отрицательного действия высших гармоник на пуск двигателя. 6 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве асинхронных двигателей.

Известен способ пуска асинхронного двигателя переключением статорной обмотки со звезды на треугольник - Y/Δ (Вольдек А. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978. С. 570, рис. 28.1 г). При переключении пусковой ток и пусковой момент уменьшаются в три раза.

Недостаток способа в разрыве цепи питания двигателя и относительно сложной схеме переключения статорной обмотки со звезды на треугольник.

Известен способ пуска асинхронного двигателя переключением статорной обмотки с треугольника на две звезды - Δ/YY без разрыва цепи питания и без изменения пар полюсов (патент RU 2516255, опубл. 27.11.2013). Снижение пускового тока двигателя происходит за счет изменения ширины фазной зоны статорной обмотки со 1200 эл. (Δ) на 600 эл. (YY) без разрыва цепи питания. Патент RU 2516255 принимаем за прототип изобретения.

Недостаток способа в значительном отрицательном действии четных высших гармоник на пуск двигателя по схеме Δ.

Техническим результатом изобретения является снижение пускового тока асинхронного двигателя без разрыва цепи питания и без отрицательного действия высших гармоник на пуск двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в способе пуска асинхронного двигателя переключением статорной обмотки без разрыва цепи питания и без изменения пар полюсов для исключения влияния высших гармоник на пуск двигателя включается одна из двух раздельных частей трехфазной статорной обмотки по схеме Y с последующим после разбега двигателя подключением другой части по схеме Δ. Для этого статорная обмотка выполнена из двух частей с соединением одной части в звезду (Y), другой в треугольник (Δ) с расположением в одних и тех же пазах статора.

На фигуре 1 показана схема двухполюсной обмотки, на фигуре 2 - схема соединения катушечных групп частей обмотки, на фигуре 3 - схема токов и гармонический состав МДС каждой их двух частей трехфазной обмотки (стороны катушек фазы U обозначены квадратами, фазы V - треугольниками, фазы W - кругами), на фигуре 4 - схема включения в сеть частей обмотки, на фигуре 5 - вид токов и моментов при пуске двигателя, на фигуре 6 - схема четырехполюсной обмотки.

Согласно фигурам 1-3 статорная обмотка содержит 18 катушечных групп. Нечетные катушечные группы соединены в треугольник, четные соединены в звезду. Соотношение витков в катушках звезды и треугольника 1/1,73. Катушечные группы обеих частей уложены в одни и те же пазы статора. Расположение сторон катушек каждой части в пазах эквивалентно расположению сторон катушек однослойной двухполюсной обмотки максимального распределения, следовательно, магнитодвижущая сила (МДС) каждой части и обмотки в целом не содержит заметных амплитуд высших гармоник.

Согласно фигуре 4 в сеть включаются выводы U1, V1, W1 (Y) с последующим подключением к ним после разбега двигателя выводов U, V, W(Δ).

Согласно фигуре 5 при включении в сеть частей обмотки по схеме Y+Δ из провода одинакового сечения соотношение пусковых токов ≈2/3 и моментов ≈(2/3)2. Данные на фигуре 5 соответствуют приведенному ниже расчету.

Расчет пусковых токов и моментов двигателя с переключением Y+Δ на базе 4А112М2. В катушке в части треугольника 31 виток, в катушке в части звезды 18 витков. Провод диаметром 0,95 мм. Активное сопротивление частей обмотки R1Y=2,3 Ом и R=4 Ом. При преобразовании треугольника в эквивалентную звезду R1Yэ=1,33 Ом. Активное сопротивление обмотки при включении по схеме Y+Δ составляет R1Y+1Yэ=R1=0,835 Ом. Другие параметры соответствуют серийному двигателю 4А112М2: индуктивное сопротивление статорной обмотки х1=1,0 Ом, приведенное индуктивное сопротивление роторной обмотки x2=1,35 Ом; приведенное активное сопротивление роторной обмотки R2=0,42 Ом (Асинхронные двигатели серии 4А. Справочник / А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская – М.: Энергоиздат, 1982. - 504 с.). Согласно параметрам при пуске того же справочника активное сопротивление роторной обмотки уменьшается по закону (1+0,22s), а индуктивное сопротивление короткого замыкания увеличивается по закону (1-0,36s), где s - скольжение. Токи и моменты двигателя в процессе пуска:

;

.

Таким образом, способ пуска асинхронного двигателя переключением статорной обмотки по схеме Y+Δ с расположением частей в одних тех же пазах является простейшим в реализации, осуществляется без разрыва цепи питания и без изменения пар полюсов. МДС частей обмотки и обмотки в целом не содержит заметных амплитуд высших гармоник. При одинаковом сечении провода снижение пускового тока составляет практически 33%, что подтверждается осциллограммами пусковых токов двигателя при предлагаемом способе пуска.

Согласно фигуре 6 четырехполюсная статорная обмотка из 24 однотипных катушечных групп с выводами U1, V1, W1 от части звезды и с выводами U, V, W от части треугольника при включении в сеть по схеме Y+Δ будет характеризовать двигатель практически тем же соотношением пусковых токов и качеством гармонического состава МДС, что и двигатель с двухполюсной обмоткой.

Очевидно, что изменением сечения проводов в частях обмотки можно влиять на степень снижения пускового тока.

Способ пуска асинхронного двигателя переключением статорной обмотки без разрыва цепи питания и без изменения пар полюсов, отличающийся тем, что для исключения влияния высших гармоник на пуск двигателя включается одна из двух раздельных частей трехфазной статорной обмотки по схеме Y с последующим после разбега двигателя подключением другой части по схеме Δ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для запуска и останова индукционных двигателей. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электрическими машинами двойного питания большой мощности - асинхронизированными электрическими машинами (АСМ).

Изобретение относится к способу пуска электродвигателей. Способ повторного включения асинхронных тяговых двигателей электротранспортного средства на выбеге заключается в том, что задают режим тяги или торможения и начальные значения частоты и напряжения электропитания двигателей, а потом эти значения корректируют, устанавливая требуемый вращающий момент.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразовательной технике. Технический результат: повышение надежности пускорегулирующего устройства за счет снижения коммутационных перенапряжений без сопутствующего увеличения потерь электроэнергии и уменьшения коэффициента полезного действия электропривода.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для динамического торможения трехфазного асинхронного электродвигателя и для его пуска от автономного источника электрической энергии соизмеримой мощности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при проектировании электроприводов машин и механизмов с большим моментом инерции, ударной нагрузкой, а также в транспортных средствах.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при запуске электроприводов скребковых, ленточных конвейеров и других машин с электроприводами на базе асинхронных электродвигателей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронных двигателей большой мощности с вентиляторной нагрузкой или пускаемых без нагрузки.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в различных сферах промышленности, сельского хозяйства и т.д. Технический результат устройства заключается в снижении уровня напряжения на ключе в цепи постоянного тока трехфазного диодного моста, массы и габаритов за счет уменьшения мощности потерь в снабберной цепи, обеспечении низкого коэффициента гармоник в сетевом токе.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве асинхронных двигателей с пониженным пусковым током. Технический результат - снижение пускового тока путем предварительного включения обмотки в сеть по схеме треугольника с последующим переключением на две звезды, при этом переключение осуществляется без изменения числа пар полюсов статорной обмотки и без разрыва соединений фазных обмоток.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах прачечных машин. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства, обеспечивая вращение якоря асинхронного электродвигателя в прямом и в обратном направлениях, плавно набирая в заданное время заданную скорость вращения асинхронного электродвигателя при разгоне и плавно снижая в заданное время при торможении.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для реализации плавного пуска асинхронных тиристорных электроприводов общепромышленного назначения, применяемых для привода вентиляторов, компрессоров, насосов, транспортеров и др.

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности к конструкции гидроэлектрической турбины, содержащей статор и концентрически размещенный внутри него ротор.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве асинхронных двигателей. Способ пуска асинхронного двигателя без разрыва цепи питания и без изменения пар полюсов выполнятся включением одной из двух раздельных частей трехфазной статорной обмотки, с расположением частей в одних и тех же пазах статора, по схеме Y с последующим после разбега двигателя подключением другой части по схеме Δ. Для переключения необходимо простейшее устройство. При одинаковом сечении обмоточного провода снижение пускового тока составляет 33. Изменением сечения проводов в частях обмотки можно влиять на степень снижения пускового тока. Техническим результатом изобретения является снижение пускового тока асинхронного двигателя без разрыва цепи питания и без отрицательного действия высших гармоник на пуск двигателя. 6 ил.

Наверх