Способ пуска электродвигателя

(9)Н 02 Р 322 6 г" ВЮЗИ РЕТЕНИ В ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Вологодский политехнический институт (72) А,И.Игнайкин и В,Г.Бугаков(54) СПОСОБ ПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных системах электроснабжения для пуска электродвигателей от сети соизмеренной мощности, Целью изобретения является повышение пускового момента, уменьшение времени пуска и расхода электроэнергии. Суть способа заключается в том, что перед пуском заряжают батарею конденсаторов от сети, отключают ее от сети в момент достижения заряда конденсаторов амплитудного положительного значения напряжения в одной из фаз и подключают конденсаторную батарею по схеме продольной компенсации в момент перехода напряжения опережающей фазы по отношению к указанной выше фазе через максимальное положительное значение. Устройство для осуществления способа содержит два датчика 6, 7. тока, два датчика 8, 9 напряжения, нуль-органы 10, 11, компараторы 12, 13, пороговый элемент 14, преобразователи уровня 15, 16, 17 и схему 18 совпадения, Переключение конденсаторных батарей 4 осуществляется с помощью ключевых элементов. При пуске по данному способу обеспечивается в пределе двукратное уве-личение напряжения в одной из фаз двигателя и полуторократное увеличение в двух других, при этом используется энергия заяженных конденсаторов. 4 иИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных системах электроснабжения для запуска электродвигателей от сети соизмеримой мощности.Цель изобретения - повышение пускового момента, уменьшение времени пуска и расхода электроэнергии.На фиг,1 показана силовая схема устройства для реализации способа пуска электродвигателя на примере одной фазы; на фиг.2 - система управления устройства; на фиг.З и 4 - временные диаграммы напряжений, поясняющие процесс пуска электродвигателя;Устройство для реализации способа пуска электродвигателя (фиг.1) содержит три ключевых элемента 1 - 3 и конденсаторную батарею 4. Одни вь 1 воды первого ключевого элемента 1, третьего ключевого элемента 3 и конденсаторной батареи 4 обьединены, Другой вывод первого ключевого элемента 1 соединен с общей шиной устройства, Один вывод второго ключевого элемента и другой вывод конденсаторной батареи 4 объединены и соединены с клеммой для подключения питающей сети, Другие выводы второго и третьего ключевых элементов 2 и 3 обаединены и соединены с клеммой для подключения к выводу статорной обмотки электродвигателя 5. Система управления устройства по фиг.2 содержит два датчика 6 и 7 тока, два датчика 8 и 9 напряжения, два нуль-органа 10 и 11, два компаратора 12 и 13 напряжения, пороговый элемент 14, три преобразователя 15-17 уровня и схему 18 совпадения, Вход первого датчика 6 тока подключен к цепи первой фазы конденсаторной батареи 4, а его выход соединен с входом первого нуль-органа 10, вход второго датчика 7 тока подключен к цепи отстающей фазы конденсаторной батареи 4, а его выход соединен с входом второго нуль-органа 11, Вход первого датчика 8 напряжения соединен с выводами конденсаторной батареи 4 первой фазы, а его выход - с входом первого компаратора 12 напряжения, выход которого и выходы двух нуль-органов 10 и 11 через соответствующие преобразователи 15 - 17 уровней соединены с входами схемы 18 совпадения, с выхода которой снимают сигнал управления первыми ключевыми элементами 1. Выход второго датчика 9 напряжения соединен с заменой для подключения опережающей фазы напряжения сети, а его выход через второй компаратор 13 напряжения подключен к входу порогового элемента 14, выходной сигнал которого служит для управления третьим клочевым элементом 3 (фиг.1). 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Суть способа заключается в том, что конденсаторные батареи 4 перед пуском отключают от сети пофазно в моменты перехода тока в них через нуль и при условии положительного (отрицательного) знака напряжения на конденсаторах первой фазы (например, фазы А), а включение конденсаторных батарей 4 осуществляют по схеме продольной компенсации в момент перехода напряжения сети первой фазы через максимальное отрицательное (положительное)значение.На фиг,З показан процесс отключениятрехфазных конденсаторных батарей 4. Так в каждой фазе конденсаторной батареи опережают напряжение на угол 90 эл.град., поэтому,в момент прохождения тока через нуль напряжение на конденсаторной батарее этой фазы имеет максимальное значение. При подаче команды на отклонение в момент времени 11 (30Т 190 ) отключение тока в фазе А пройдет в момент 12=90, в фазе С - в момент сз=150, и в фазе В - в момент Т 4=210, при этом напряжение на батареях фаз А и В будет иметь положительное амплитудное значение, а в фазе С - отрицательное амплитудное значение,Процесс включения двигателя через предварительно заряженные конденсаторные батареи 4 поясняет фиг,4, Для того, чтобы при включении двигателя через конденсаторные батареи напряжение сети и батарей 4 складывалось, необходимо соблюдать определенную полярность напряжения сети и батарей, Включение двигателя осуществляется одновременно во всех фазах, при этом момент включения (фиг.4) должен быть выбран таким образом, когда напряжение фазы С сети питания достигается максимального положительного значения, а напряжение двух других фаз сети А и В составляет половину амплитудного с отрицательным знаком, В результате напряжения на зажимах двигателя всех трех фаз в момент включения будет выше номинального значения (в пределе в фазе С оно равно двухкратному положительному значению, а в фазах А и В - полуторному отрицательному значению),Способ пуска электродвигателя реализуется с помощью устройства по фиг,1 и 2 следующим образом.В исходном режиме второй и третий ключевые элементы 2 и 3 выключены. а первый ключевой элемент 1 включен, двигатель 5 отключен от сети. а конденсаторные батареи 4 осуществляют компенсацию реактивной мощности других потребителей,присоединенных к общим шинам питания, Перед пуском двигателя 5 подается напря 1651349жение на систему управления по фиг.2. Сигналы с датчиков 6 и 7 тока и датчиков 8 и 9 напряжения поступают на соответствующие нуль-органы 10 и 11 и компараторы 12 и 13 напряжения, и далее на преобразователи уровней 15-17 и схему 18 совпадения. При совпадении трех входных импульсных сигналов на выходе схемы 18 совпадения формируется сигнал на отключение первых ключевых элементов 1. Сигнал на включе-ние третьих ключевых элементов 3, обеспечивающих подключение конденсаторных батарей 4 по схеме продольной компенсации, формируется по сигналу датчика 9 напряжения, поступающего через компаратор 13 на пороговый элемент 14, выделяющий максимальное значение напряжения третьей фазы (фазы С).Таким образом обеспечивается включение двигателя с повышенным уровнем напряжения, что позволит сократить время пуска двигателя, при этом для преодоления момента трогания, который существенно больше номинального момента сопротивления на валу машины, и разгона двигателя используется энергия конденсаторов всех трех фаз.5 Формула изобретенияСпособ пуска электродвигателя от сетисоизмеримой мощности, при котором заряжают конденсаторную батарею с последующим ее подключением по схеме продольной 10 компенсации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения пускового момента, уменьшения времени пуска и расхода электроэнергии, в момент достижения заряда конденсаторов амплитудного фазного зна чения напряжения при положительном знаке напряжения на конденсаторах первой фазы, например фазы А отключают конденсаторы от сети, контролируют напряжения сети и в момент перехода напряжения опе режающей фазы по отношению к первой.фазе через максимальное положительное значение подключают конденсаторную батарею.1651349 Составитель С, ПозднуховТехред М.Моргентал Корректор И. Муска Па еда Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 1609 Тираж 355 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская нэб 4/5