Устройство для пуска синхронного электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (И) 1/50 ЕННЫЙ ИОМИТЕТ ССС ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОСУДА О ДЕЛ ЕТЕНИ АВТОРСКОМУ ОЬСТВУ ститут ННО САНИЕ ИЗ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА СИНХГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является уменьшение энергии потерь и .по"вьппение надежности синхронизации.Устройство для пуска синхронного двигателя содержит тиристор (Т) 1, анодк-ного подключен к плюсовому выводуисточника постоянного напряжения, акатод - к выводу обмотки возбуждениясинхронного двигателя (СД) 6, управляющий электрод Т 1 через диод 5,динистор 4 связан с общим выводомпоследовательно соединенных конденса. тора (К) 2 и переменного резистора129381 3, к выводу которого подключена обкладка К 7. Вторая обкладка К 7 соединена с минусовым выводом источника постоянного напряжения. Цель, состоящая из К 2, резистора 3 и К 7, подключена параллельно обмотке возбуждения СД 6, Статорные обмотки СД 6 подключены к сети, Параметры резистора (В) и К 2, 7 (С 1, С) связаны между собой соотношениями С,= соз гС /(соя- сов ), В= 1 р(С,+ +С ) /27 Г, Б. С, С, где т" - частота питающей сети, аифазовые углы вектора напряжения на находящие+ н ся в пределах Ос -(- . Уст 2 2 ройство обеспечивает асинхронный запуск синхронного движения. По достижении подсинхронной частоты вращеМия амплитудное значение напряженияна К 2 достигает величины включениядинистора 4 и К 2 разряжается на управляющий электрод Т 1, открывая его.Обмотка возбуждения СД 6 подключается к источнику постоянного напряжения,СД 6 втягивается в синхронизм. Наличие К 7 позволяет включить Т 1 с некоторым опережением, который совместно с резистором 3 образует фазовращающую цепочку. Эта цепочка позволяет регулировать фазовое положениевектора напряжения на К 2 относительно напряжения в обмотке возбуждения.Последнее обеспечивает согласованиевключения Т 1 с моментом наиболееблизкого или опережающего расположения оси ротора в магнитном полестатора СД 6, 2 ил, Изобретение относится к электрр, технике, а именно к устройствам дляпуска синхронных электродвигателей, и может быть использовано для автоматической синхронизации синхронных электродвигателей бесщеточного исполнения в функции частоты вращения ротора, работающих в режиме повторно-кратковременного включения,Целью изобретения является уменьшение энергии потерь в обмотке возбуждения, упрощение и повышение надежности синхронизации.На фиг,представлена принципиальная электрическая схема устройства для пуска синхронного электродвигателя; на фиг. 2 - диаграмма напряжений.Устройство для пуска синхронного электродвигателя содержит тиристор 1, анод которого подключен к плюсовому выводу источника постоянного напряжения, а катод подключен к выводу первого конденсатора 2, соединенного последовательно с резистором 3, общий вывод которых через динистор 4 и диод 5 подКлючен к управляющему электроду тиристора 1 и к одному выводу обмотки возбуждения синхронного электродвигателя 6, провода статорной обмотки которого под 2ключаются к проводам трехфазной сети питания, а второй вывод обмотки возбуждения подключен к минусовой клемме источника постоянного напряжения, второй конденсатор 7, который включен между выводом резистора 3 и минусовым выводом источника постоянного напряжения.При этом значения параметров ре О зистора (В), первого (С ) и второго(С) конденсаторов связаны между собой соотношениямиС = соз С/(соБ- соз ) (1) К = д (С, + С)/2 н БдС 1, С,)лО ( - , 6 (Б - частота скольжения при подосинхронной скорости. На диаграмме напряжений (фиг. 2) 2 собозначено: 11(Б ) - напряжение на конденсаторе 2 (С); Ц,(О )- напряжение на резисторе 3 (Б); 06 - напряжение, на выводах обмотки возбуждения синхронного электродвигателя 6;07 - напряжение на конденсаторе 7(С ) , ( ) - фазовые углы вектора напряжения на конденсаторе 2.Устройство для пуска синхронногоэлектродвигателя работает следующимобразом. 5Во время асинхронного пуска электродвигателя 6 тиристор 1 закрыт ик конденсаторам 2, 7 и резистору 3прикладывается перемеиное напряжение,наведенное в обмотке возбужденияэлектродвигателя, Частота приложенного напряжения с увеличением частоты вращения ротора синхронногоэлектродвигателя 6 уменьшается, Приэтом величина сопротивления конденсаторов 2 и 7 возрастает пропорционально уменьшению частоты напряжения.В результате этого происходит перераспределение напряжения в цепочкеэлементов 2, 3 и 7, причем на конденсаторах 2 и 7 напряжение возрастает.Для включения тиристора 1 приподсинхронной частоте вращения ротора значения параметров конденсаторов2, 7 и резистора 3 выбираются в соот 25ветствии с выражениями (1), (2).В этом случае амплитудное значение переменного напряжения на конденсаторе 2 достигает величины включения динистора 4 при подсинхроннойчастоте скольжения ротора Б, и заряд конденсатора в виде короткогоимпульса разряжается на управляющейпереход тиристора 1 и открывает его.В результате подключения обмотки возбуждения к источнику постоянного напряжения происходит втягивание ротора в синхронизм и процесс асинхронного пуска заканчивается,40Величина синхронизирующего момента синхронного электродвигателя зависит от положения оси ротора, вращающегося с подсинхронной частотой вращения по отношению к полю статора. 45 При этом максимальный синхронизирующий момент от тока возбуждения в машине соответствует положению, когда оси ротора и поля совпадают. Однако учитывая, что цепь обмотки возбуждения синхронного электродвигателябесщеточного исполнения иэ-за наличия возбудителя имеет повышенноезначение постоянной времени нарастания тока возбуждения, возникает необ ходимость включения тиристора 1 с некоторым опережением, Для этогослужит конденсатор 7, который вместе с резистором 3 образует фазовращающую цепочку. Эта цепочка позволяет регулировать фазовое положение вектора напряжения на конденсаторе 2 (фиг. 2 относительно. напряжения, наведенного в обмотке возбуждения, не изменяя величины напр .жения на конденсаторе 2, и таким образом согласовать включение тиристора 1 с моментом наиболее близкого или опережающего расположения оси ротора вмагнитном поле статора синхронногоэлектродвигателя 6.Соотношения для параметров элементов в схеме узла синхронизации получены из векторной диаграммы (фиг.2),откуда следует, что величины фазового угларегулируется выбором напряжения включения динистора 4 (11)начального напряжения на конденсаторе С (Б). При этом во всех случаях отношение 11 /11должно быть мень 2 нше 1,. В данном устройстве для пуска синхронного электродвигателя обеспечиваются упрощение и более высокая надежность, отсутствует потреблениеэлектроэнергии узлом синхронизациипосле включения тиристора: возможность согласования момента включениятиристора с положением ротора в магнитном поле статора и таким образом осуществляется воздействие на величину входного момента путем использования действия ускоряющего синхронизирующего момента, который создается током в обмотке возбуждения,Использование предлагаемого устройства наиболее эффективно для синхронных электродвигателей бесщеточного исполнения, а также синхронных электродвигателей, работающих в системах автоматизированного электро- привода в режиме повторно-кратковременного включения. Формула изобретенияУстройство для пуска синхронного электродвигателя, содержащее тиристор, анод которого предназначен для подключения к плюсовой клемме источника постоянного напряжения, а катод предназначен для подключения к выводу обмотки возбуждения синхронного электродвигателя, блок синхронизации, составленный из последовательно соединенных первого конденсатора и резистора, при этом вывод конденсатора подключен к катоду тиристора,12938 Ос Р 2с Составитель Техред Л.Сер Тарасоова Редактор Л. Повха Коррект 1 о Тираж 661сударственчого комитета См изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб каз 3 Подписно ВНИИП по дела 3035, М д 4/ полиграФическое предприятие, г. Ужгор Проектная, 4 Производствен а вывод резистора соединен с минусовым выводом источника питания и другим выводом обмотки возбуждения синхронного электродвигателя, общий вывод первого конденсатора и резисторачерез последовательно соединенныединистор и диод подключен к управляющему электроду тиристора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюуменьшения энергии потерь в обмоткевозбуждения, упрощения и повышениянадежности синхронизации, введен вто- .рой конденсатор, при этом конденсаторвключен между выводом резистора иминусовым. выводом источника питания, 15причем значения параметров резистора, первого и второго конденсаторовсвязаны между собой соотношениями 13 61С 1:= созС/(соя - соя )( С, + С /2 Г БдССд3 где- частота сети питания,Б - скольжение, соответствующееподсинхронной частоте вращения ротора синхронной машины, С Ст - величины емкостей первого и второго конденсатора; В - величина сопротивления резистора,и- фаэовыеуглы вектора напряжений первого конденсатора, значения которых находятся в следующих пределах: