Способ пуска электродвигателя от сети соизмеримой мощности

(5)5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСК ий институ 8.СР(54)СПОСОБ ОТ СЕТИ СО (57) Использ жения мощн щихся от се Сущность изо процессе пус ПУСКА ЭЛЕКТРОД ИЗМЕРИМОЙ МО ование: системы э ых электродвигате ти соизмеримой бретения состоит ка электродвигател ВИГАТЕЛЯ ЩНОСТИ лектроснаблей, питаю- мощности. в том, что в я, при кото 4 ,Ю СО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СМ 1651349, кл. Н 02 Р 3/22, 198Авторское свидетельство СМ 1424095, кл, Н 02 Р 3/22, 198 Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для оптимизации режимов системы электроснабжения при пусках мощных электродвигателей в сетях соизмеримой мощности.Известно техническое решение, в котором для исключения провалов напряжения на шинах подключения двигателя и регулирования электромагнитного момента при его пуске конденсаторная батарея (КБ) включается последовательно в цепь двигателя на время пуска, а по его завершении шунтируется выключателем. Недостатком такого решения является неиспользование КБ в номинальных рабочих режимах, что существенно ухудшает технические и экономические характеристики системы электроснабжения (СЭ).Известно также техническое решение для улучшения пусковых режимов двигателя, в котором используется переключаемая шунтовая КБ, состоящая из двух групп -ром заряжают трехфазную конденсаторную батарею поперечной компенсации, а потом подключают ее по схеме продоль ной компенсации, измеряют остаточное напряжение О, на конденсаторе первой фазы, сравнивают его с амплитудным значением напряжения сети Оп и при О 0,273 Оп включают конденсаторы в трехфазную батарею поперечной компенсации при фазовом угле сетевого напряжения остающей фазы р= 15 эл. град а при Ок0,273 Оп 1 включают конденсаторы в батарею поперечной компенсации при р = О, что позволяет увеличить срок службы конденсаторов, уменьшить коммутационные перенапряжения в сети и повысить быстродействие, 3 ил. форсировочной и не отключаемой в нормальном режиме. При пусках здесь обеспечивается требуемое качество напряжения, однако наиболее мощная форсировочная часть КБ не используется в нормальных режимах работы СЭ.Известен также способ пуска электродвигателя, при котором на время пуска двигателя шунтовая КБ переключается в установку продольной компенсации, а после завершения пуска снова переключается в шунтовую КБ, при этом для преодолевания 1 в момента трогания используется энергия заряда конденсаторов. Такое техническое решение позволяет исключить провалы напряжения при пуске двигателя и осуществить регулирование пусковой мощности. Существенным недостатком его является наличие возмущений в сети, вызванных переключением заряженных в процессе пуска двигателя конденсаторов из батареи про 179198дольной компенсации в батарею поперечной компенсации.Целью изобретения является увеличение срока службы конденсаторов, уменьшение коммутационных перенапряжений в сети и повышение быстродействия за счет "мягкого" с минимальными токами переключения заряженных в процессе разгона двигателя конденсаторов в батарею поперечной компенсации,Поставленная цель достигается тем, что после разгона двигателя отключают конденсаторную батарею продольной компенсации в момент достижения напряжения на конденсаторе первой фазы амплитудного положительного значения, измеряют остаточное напряжение на конденсаторе первой фазы, сравнивают его с амплитудным значением напряжения сети питания и при величине остаточного напряжения на указанном конденсаторе больше 0,273 амплитудного значения напряжения сети включают конденсатор в трехфазную батарею поперечной компенсации в момент сетевого напряжения отстающей фазь 1 15 эл, град., а при величине остаточного напряжения на конденсаторе меньше значения 0,273 амплитудного значения напряжения сети включают конденсаторы в трехфазную батарею поперечной компенсации в момент перехода напряжения сети отстающей фазы через нулевое значение при положительном знаке производной (О эл, град,),На фиг,1 представлен процесс отключения трехфазной конденсаторной батареи после разгона двигателя, Напряжение на конденсаторе в какдой фазе КБ отстает от протекающего по нему тока на угол 90 эл. град., поэтому в момент прохождения тока через нуль напояжение на конденсаторе этой фазы имеет максимальное значение. Отключение КБ продольной компенсации происходит путем одновременного снятия управляющих импульсов (момент времени то по фиг.1) в результате естественной коммутации тиристоров выключателя, Причем в разных фазах момент естественной коммутации (прохождение тока через нуль) неодинаков; для фазы А это время 11(фиг.1), для других фаз В и С - это т 2, После погасания вентиля в первой фазе А отключение продолжается в двухфазном режиме, при этом ток в фазе С является зеркальным отражением тока в фазе В, отключение тока в тиристорах фаз В и С происходит одновременно в момент времени 12. В момент погасанил вентиля в первой фазе мгновенное значение напряжения на конденсаторах фаз Б и С составит - 0,5 О к Фгпах. В интервале времени 11112 на линейное напряжениеОвс наряду с другими элементами будет подключена цепочка из двух последовательно соединенных конденсаторов фаз В и С - в результате ток на этом временном интер вале будет определяться;О ВСгпах 1 кв - 2 Х соз г 1, О ВСгпах(1)2 Хк 10 а напряжение на конденсаторах12, (11) Окв = - "3 1 кв Ф+ Окв Ск 11Рц, 0) 15 ОКС С 311 кскс, (2)В момент ггрохождения тока 1 кв и кс через нуль (12) напрякение составит;трОкво= ) соз и),1 б 1 - 0,5 О кФгпах = 20 О клгпах Ок 1 гпах 13 - 1 2 2= 0,366 О кФ гпах 1 (3) О кл гпах7 Р О кФ гпах 25 Оксс= --соз ж тй2 о 2 Оклгпах + ОкФ гпах АЗ + 1О кФ гпах - .= - 1 366 О к смах, (3) 30Продолжительность второго интервала составит 612 = 12 - 11 = 90 эл. градусов, а всего процесса отключения Л 1 = Л т 1 + Ь 12 = 12 - 1 о не более (б 0+90) = 150 зл, градусов.В результате на конденсаторах будет остаточное напряжение в трех фазах, разное по величине,В таблице приведены значения остаточных напряжений на конденсаторах отдельных фаз при различных уровнях напряжения на конденсаторе первой фазы, В таблице также представлены величиньг напряжений рассогласования в отдельных фазах ( ЛВ = О 1 - Окго) при включении конденсаторной батареи поперечной компенсации, Мгновенное значение напряжения в отдельных фазах в момент включения КБ поперечной компенсации будет определяться следующим образом (фиг.2);( Рв+ 120 о) Ов = зи Г:), Ос =-з 1 п( И, + боо) (4)На фиг,З представлены зависимости максимального напряжения рассогласованил от величины остаточного напряженияна конденсаторах ( ЬОгпах = ЦОко при Различных моментах включения КБ поперсчной компенсации: 1 - Ов =0; 2 - Ив = 30; 3 - Ив = 15 О; 4 - Йв =агсзп(Окво) (при таком1791948 Величина остаточных напряжений на кпнленсаторах и напряжений рассогласования о,гго ), 820 1,40,512, 12,69 О,З 5 О,ООО 0,009 8,49 0,384 о,ооо О,З 84 10,55 0,260 о,ооо 0,260 4,9 Е 0,627 о,ооо 0,627 О.оооЛ 0, О,Е 66 Лов О,ООО Лов 0,866 вант включении напряжение рассогласования в фазе В равно нулю), Наиболее неблагоприятная фаза включения (Эа = 2100.По данным таблицы и графиков на фиг,3 мокно предлокить способ включения КБ поперечной компенсации, при котором напряжение рассогласования, а значит, и возмущения в системе при включении КБ будут близки к минимальным,При контроле напряжения на конденсаторах фазы А включение КБ поперечной компенсации осуществляется в интервале О .кдо0,273 :7 а = О, а и Ри .кдо 0,273 - НЬ = 15 (на первом интервале участок кривой 1, на втором - кривой 3 фиг.3),Формула изобретения Способ пуска электродвигателя от сети соизмеримой мощности, при котором заряжают трехфазную конденсаторную батарею поперечной компенсации с последующим ее подключением по схеме продольной ком 00 ОО 13 кс 0,0 6 В =О Лов 0866 Лов О,ООО Лос Очебб Ломака 0,866 ВВ:15 Л Ов 0,707 Л Ов О. 259 ЛОв 0,966 вьо в 0,966 Вв:ЗС Ь 0 О,5 Лов 0,5 Л 0, ,О 4 0 новс0 6, =21 ч Лов 0,5 ЛО, О,5 Л 0, ,О Лои- ,Опенсации, отл и ча ю щи й ся тем, что, с целью увеличения срока службы конденсаторов, уменьшения коммутационных перенапряжений в сети и повышения 5 быстродействия, измеряют остаточное наприяжение.на конденсаторе первой фазы, сравнивают его с амплитудным значением напряжения сети питания и при величине остаточного напряжения на указанном кон денсаторе больше 0,273 амплитудного значения напряжения сети включают конденсаторы в трехфазную батарею поперечной компенсации в момент сетевого напряжения отстающей фазы 15 эл. града 15 при величине остаточного напряжения наконденсаторе меньше значения 0,273 амплитудного значения напряжения сети включают конденсаторы в трехфазную батарею поперечной компенсации в момент перехо да напряжения сети отстающей фазы черезнулевое значение при положительном знаке производной ноль эл. град.),б 0, с". аФиг.З Составитель А,Игнайкин Техред М,Моргентал Корректор А,Коэо Тираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5