Каскад двухасинхронных двигателей

СССР М б 3399 Клзсс 2112; 26 ОП ИОАН И Е ИЗО БР ЕТЕ Н ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗарегистрировано в Бюро изобретений Госплана пр А. И. Трояновский Каскад двух аси ронных двигателеиктростанций аа М 00 - 7 - 6 (313031)арта 1944 года аявлеко 24 июня 1942 г, в Наркомэл Онуоликовано 31Наиболее распространенный способ регулирования скорости асинхронной машины с помощью реостата, включенного в цепь ротора, связан с бесполезной затратой в реостате энергии скольжения,В электротехнике известны кас.кадные соединения асинхронных машин, позволяющие при регулировании скорости использовать энергшо скольжения; в этих соединениях ротор основной машины отдает энергию скольжения дополнитель.ной машине, с которой оц связан жесткой электрической и механической связью, образуя общий электромеханический агрегат.Однако в. ряде случаев, когдаобе машины по технологическим соображениям разделены территориально, осуществление механической связи каскада не представляется возможным.В литературе известно каскадноесоединение асинхронных машин, механически не связанных друг с другом.Схема эта, разработанная применительно к практике электростанций, представляет собог., по сути, простой каскад ординарного питания Гергеса-Штейнмеца с применением одной лишь электрическоц связи между роторами соеих машин. В этой схеме предусматривается каскадное соединение моторов тягодутьевых установок котлоагрегатсв с использованием в, качестве основной машины мотора дымососа, а в качестве дополнительной - мотора дутьевого,вентилятора.Схема эта, долженствующая повлечь за собой значительную экономика собственного расхода электроэнергии на электростанциях, не привилась, так как при ней соотношение скоростей обеих машин оказалось неблагоприятным для достаточно эффективной работы котлоагрегатов скорость мотора вентилятора оказалась слишком низкой при достаточной скорости мотора дьмососа); кроме того, пуск каскада и переход с каскада на раздельную работу эксплоатацпснно были сложны,Предлагаемое каскадное соединение асинхронных машин, механически не связанных друг с другом, позволяет прц той же скорости основной машины получить повышенную, более чем вдвое, скорость дополнительной м;шины. В применении к электростанциям это во многих случаях обусловит эффективность каскадного соединения моторов тягодутьсвыхстансвок ц соответствующую экономию собстб 3399венного расхода электроэнергии. Кроме того пуск каскада и переход на раздельную работу упрощаются.Согласно изобретению, это достигается тем, что в каскаде двух асинхронных двигателей, не имеющих механической связи, пускаемых индивидуально и соединяемых в каскадном режиме лишь электрически (дополнительный двигатель включен в цепь ротора основного ;вигателя, питаемого от сети), дополнительпьш двигатель в каскадном режиме вкгночается по схеме двойного питания, что повышает скорость дополнительного двигателя.Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом, пи котором изображена принципиальная однслинейная схема предлагаемого каскадного соединения,Питание основной машины 2 производится от шин 1 через разъединитель 3 и масляный выключатель 4; к контактным кольцам ротора подк,.почен пуско-регулировочных реостат 5,Для доно;шительнон машины 6 еозмскы два рекиа питани 5;А) через раз ьединитель 7 и масляньш вык;початель 8 производится питание статора от шин 1; при этом переключатель 9 находится в положении 1 - ротор включен на свой пуско-регул ировочный реостат 10; схема питания нормальная;Б) при отключенном масляном вык;почателе 8 перекгночатель 9 переводится в положение 11; при этом статор и ротор дополнительной машины включены параллельно ротору основной машины, осуществляя каскадОе соединение с Вкл 10 чснием дополнительной машины по схеме двойного питания (по сути - простой каскад Черданцева с применением лишь одной электрической связи между обеими машинами).Как известно из теории электрических машин, индукционная машина двойного питания является синхронной машиной, работа 1 ощей при ;войно синхронной скорости; для этого, однако, необходимо при пуске довести ее до двойной сипхронной скорости посторонним разгонным двигателем.В предлагаемом каскадном соединении представляется возможным (путем регулирования скорости основной машины 2 пуско-,регулировочным реостатом 5) получить двойнуо синхронную скорость дополнительно п машины в режиме Ь меньшую, чем асинхронная скорость ее в режиме А.Поэтому, для включения дополнительнои машины в каскад по схеме двойного питания (режим Б) предлагается использовать выбег ее после отключения из схемы нормального питания (режим А).Для этого, согласно теории электрических машин, необходимо, чтобы в обоих режимах направление вращения магнитного поля статора и направление вращеия ротора оставались без изменений, а направление вращения магнитного поля 1:отора изменялось на обратное. Это доститается опытным путем.Порядок вкл 1 очения предлагаемого каскадного соединения представляется следующим:1) дополнительная машина вк;по- чается на раздельную работу и обороты ее доводятся до максимума;2) обороты основной машины доводятся до оптимальных;3) масляный вык;початель дополнительной машины 8 отключается и4) тотчас же перек;початель 9 переводится в положение 11.Так как при этом число оборотов дононительной машины не успеет упасть ниже двойных, синхронных при каскаде (при правильно выбранном оптимальном числе оборотов основной машины), дополнительная машина втянется в синхропизм.После этого путем манипулирования пуско-регулировочным реостатом 5 основной машины 2 производится регулирование скоростей машин каскада до соотношения скоростей, эффективного для обслуживаемого агрегата.Для сокращения промежутка времени между манипуляциями(3) и(4) необходимо управление масляным ыклсчатесеч дополнительной ма Л 63399шины 8 и переключателем 9 производить с одного места, что легко осуществимо.Согласно теории индукциошой машины двойного питания, непосредственное соединение статора и ротора ее допускается лишь при идентичных обмотках; непосредственное же соединение непдецтичных обмоток недопустимо, так как влечет за собой протекание значительных уравнительных токов, во избежание чего связь статора и ротора в этом случае осуществляется через вспомогательньш связующий трансформатор.Для предлагаемого каскадного соединения применение этого трлнсфоръято)эл, ВОзмОжнО, Окажется излишним, так как при параллельном вкгцочении неидентичных обмоток на источник тока, обладающий крайне ограниченной мощностью (ротор основной машины), произойдет лишь распределение тока по этим обмоткам обратно пропорционально пх сопротивлениям и Возникнут незначительные уравнительные токи (это утверждение требует экспериментального подтверждения).Если же применение связующего трансформатора окажется необходимым, то в условиях электростанций представ, яется возможнь 1 М в качестве его использовать заторможенный мотор резервного дутьевого вентилятора.При выборе связуюпего трансформатора необходимо принять во внимание следующее: прц данном соединении трансформатор будет обтекаться током частоты скольжения (ниже нормальной - 50 Нх); как известно из теории тр;цсфорьЯторов, п(1 и снижении ч 1 стоты магнитный поток и магнитная индукцця в железе возрастают, что влечет зл собой резкое увеличение тока холостого холл. Во избежание этого крайне не ке;Ятегьцого явления необходимо воспользоваться тем, что магнитный поток и магнитная ицдукция снижаются прп уменьшении напряжения. Поэтому номинальное напряжение связующего трансформатора необходимо выбрать настолько вь ше рабочего, насколько номинальная частота выше рлбочсй (рабочее напряженое ц рабочая частота В режиле кдскяда выопра 1 Отся д;я Оптимялы 1 ых, с тОчки зрения обслуживаемого агрегата. скоростей основной и дополнительной машины), с тем, чтобы магнитцьш поток, магнитная цндукцця и, в конечном счете, ток холостого ходя трансформатора остались без цзменецц 1,На схеме показаны пуцктцром вспомогательньш связуОщи трансформатор 11 ц разъединитель 12, соединяющий трансформатор со статором дополнительной машины (наличие этого разъелшителя позволяет при раздельной работе отклОчцть Вк,цоченньц Вхо,ОстмО сВязу 10 щий трянсф 01 лЯтоэ),Для защиты дополнительной машины от внутренних повреждешш предусматривается:а) в качестве переключателя 9 применение автоматического переключателя, снабженного защитныхх.п реле, либоб) вк,поченцс в цепь ротора защитного приспособления. 13 (плавкий предохранитель, первичное реле, трансформатор тока со вторичш гм реле и т, и ), действу 1 ощего при повышении тока, потреб,яемого доно,шительной машиной, ца отключение ее от ротора основной млшцнь.Известный пз теории индукционной машины двойного питания дефект ее - вызываемые ею бпец 1 гя в питающей сети при выпадении ее пз сц 1 гхроцизма (что возможно прц коротких замыканиях в сети ц связанных с этим посадках напряжения) -- при предлагаемом каскадном соединении не опасен, так как питающая вспомогательную машгцк сеть ротор основной мшцицы) отделена от общей сети и имеет с цей лишь магцитнук связь.Тяк кяк совц:1011 ность ццдмк. пцоцной машины двойного питания выше, чем нормальной асинхронной машины, - общий сов 1; и и. п. д. предлагаемого каскада можно ожидать более Высокц, е Каскада по схеме ОРГРЭС,63399 Кроме показанной на чертеже принципиальной схемы каскадного соединения возможны модификации ее, предусматривающие:а) последовательное соединение статора и ротора дополнительной машины;б) использование в каскаде пускорегулировочного реостата дополнительной машины для расширения предела регулирования скоростей каскада. Текн. редактор М. С. Бондарев945 г. Т Цена 65 к. Зак. 24 иадата, ии. Ки 11 га айлов редактор1 ракк 509 экз.Яоровекого ипографи 51 Гоепда 45649. Подписано к печати 18,Предмет изобретения Каскад двух асинхронных двигателей, не имеющих механической связи, пускаемых яндивидуально и соединяемых в каскадном режиме лишь электрически (дополнительный двигатель включен в цепь ротора основного двигателя, питаемого от сети), о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения скорости дополнительного двигателя, последний в каскадном режиме включается по схеме двойного питания.