Способ пуска электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБ ЛИН 2318 Н 02 Р 116 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВ(54) СПОСОБ ПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к элек ротехнике и может быть использован для оптимизации режимов напряжения системы электроснабжения при пуске 801 4095 А 1 электродвигателей. Цель изобретения - повьшение экономичности, исключение провалов напряжения и регулирование пусковой мощности. Перед пуском электродвигателя конденсаторную батарею поперечной компенсации отключают от сети, формируют три отдельные конденсаторные батареи, через которые производят пуск электродвигателя, После окончания пуска электродвигатель подключают в момент совпадения векторов напряжения сети и на электродвигателе непосредственно к сети путем шунтирования трех отдельных конденсаторных батарей, формируют трехфазную конденсаторную батарею по- Я перечной компенсации и подключают ее к сети, 4 ил.Х, Х+Х Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дляоптимизации режимов напряжения системыэлектроснабжения при пусках электродвигателей,Цель изобретения - повышение экономичности, исключения провалов напряжения и регулирования, пусковоймощности.На фиг. 1-4 представлены схемыустройства, реализующих предлагаемыйспособ,К шинам распределительного устройства (РУ) 1, подключен электродвигатель 2, через сетевой выключатель(В) 3 двигателя. Трехфазная конденсаторная батарея (КБ) 4 устройствапоперечной компенсации через сетевойВ 5 поперечной компенсации подключена к шинам РУ 1, Первый 6, второй 7дополнительные коммутирующие аппараты (КА), резисторы 8, блок 9 выявления разности напряжения, блок 10формирования команды на включение,третий дополнительный КЛ 11 введеныв устройство пуска электродвигателядополнительно,В нормальных режимах двигатель 2либо отключен, либо подключен к шинамРУ 1 В 3. Аналогично КБ 4 может бытьподключена или отключена В 5, Предполагается испольэовать КБ 4 для пуска асинхронного или синхронного двигателя 2 через ее конденсаторы. Припуске двигателя через КБ одновременно должны удовлетворяться два услоия: 1) отсутствие понижения напряжения на шинах РУ, 2) пусковые токидвигателя должны быть в пределах отих номинального значения до некоторого минимального, например двухкратного номинального рабочего тока(1 вск мкн = 21 н)Для выполнения первого условия емкостное сопротивление, фазы КБ (Х) должно быть больше суммарного индуктивного сопротивления цепи пускаемого двигателя: где Х - индуктивное сопротивление цепи питания; н Х - пусковое сопротивление двигателя. При выполнении условия (1) токи пуска по фазе опережают напряжение ивместо провала напряжения будет даженекоторое его повышение.Второе ограничительное условиеможет быть записано в виде 1 с 1 ск мин ск иск Н Е Еи с к макс ХХ Х Х ХЕХа 15где Хи максмаксимальное емкостноесопротивление КБ.Отсюда находим требуемый диапазонсопротивления КБ для эффективногопуска двигателя: Преобразуя (2), получим 35Х= Х (1 + а) + Х, (3)В Например, при встречающихся напрактике случаях маломощных сетей 40 сопротивление Хь, приведенное к мощности двигателя, составляет (0,120,15) (0,2 - 0,5) = (0,02 - 0,075)о.е, Пусковое сопротивление двигателя Х обычно лежит в пределах 0,14 45 - О, 25 (1 пск.н = (4 )1 н ) Минимальный пусковой ток примем равным21(а = 2 - 3,5). Отсюда согласно(1) и (3) Х должно лежать в диапазоне: при Хэ = 0,25 (1 скн = 41 н) (4)Оэ 77 Оэ 825 ) Хк ) 052 Оэ 575при Х = 0,143 (1 с =71 н) (5)0,663-0,718Х0,306-0,361. Реально КБ выбирают из условийкомпенсации реактивной мощности внормальных режимах н ее мощностьсоставляетПри соединении КБ в звезду ее сопротивление, приведенное к мощности двигателя, составляет 13квч р 0,4-3,0 При этом меньшее значение относится к случаю наличия относительно маломощного двигателя и мощной КБ, а большее - к случаю мощного двигателя и маломощной КБ. Из сравнения (4), (5) и (7) видно, что шунтовые КБ, соединенные в звезду, могут применяться для пуска двигателя по пред -лагаемому способу.В случае соединения КБ в треугольник сопротивление фаз при той же можности КБ возрастает в три раза и выполнение условий (1) и (2) иногда может вызвать затруднения - необходимо уменьшить сопротивление фазы КБ в пусковых режимах.Шунтовые КБ при предполагаемом их включении выдерживают перенапряжения, возникающие из-эа протекания по ним пусковых токов двигателя: 1 с 1 ( 1 иск мии пс к пск,н При Ь 11, = 1Б макс оиск мин к максХ 1 к 11 ск = 1 дск минЬ 11 ць = 2 0,8 = 1,6 о,е,40 к=20,7=1,4 о,е,При 1 с= 1,м 611 ь акс = 4 0,55 = 2,2 о.е. Ока мсикс = 7 0,31 = 2,17 о е.,т.е. можно обеспечить 11 ксмвс 2 у 211 к 6 чан. Таким образом, при использовании1 пунтовых КБ в пусковых режимах напряжение на их составит (1,4-2,2)11 кь намкЬ номпричем меньшее значение отвечаетнаиболее важному случаю пуска с ограниченными до 21, пусковыми токами, Учитывая кратковременность перенапряжений при пусках и относительно малое их число за срок службы КБ,их ожно считать допустимыми, Для определения затруднений, обусловленныхфактором перенапряжений, комплектацию батарей осуществляют иэ конденсаторов, предназначенных для применения в установках продольной компенсации, которые допускают подобные идаже большие перенапряжения.Переключение КБ поперечной компенсации поясняется на примере фиг. 1,В исходном режиме пускаемый двигатель2 отключен от сети В 3, КБ собрана взвезду с помощью КА 6, КА 7 отключен.Вначале КБ 4 отключается от шин 1В 5, затем отключается КА 6, который, учитывая его работу в бестоковуюпаузу, может быть выбран в виде разъединителя, Далее включается КА 7, соединяющий через резисторы 8 фазы КБ 4с фаэными выводами статорной обмоткидвигателя 2. Затем осуществляетсяпуск двигателя 2 включением В 5. Пусковые токи ограничиваются емкостнымсопротивлением КБ 4, а резистор 8обеспечивает отсутствие самовозбуждения двигателя при пуске, В случаепуска АД после завершения процессаего разгона подается команда на включение сетевого В 3 двигателя 2. В результате двигатель оказывается непосредственно подключенным к сети, аКБ 4 разряжается в контуре КБ - резистор 8 - КА 7 - В 3 - В 5. Резисторы 8 ограничивают разрядные токи,обеспечивая необходимое время разряда, Ло завершении разряда КБ 4она отключается от сети В 5, послечего в обесточенной цепи отключается КА 7 и включается КА 6, соединяятрехфазную КБ в звезду. Процесс переключения заканчивается включениемВ 4 - восстанавливается первоначальная схема с подключенными к распре"делительным шинам 1 шунтовой КБ 4 идвигателя 2,5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Процесс переключения КБ при пуске СД аналогичен. Однако перед включением сетевого В 3 он должен быть15 синхронизирован с сетью эа счет подачи возбуждения.Поскольку в предлагаемом способепуска двигателя вектор напряженияна его зажимах и, соответственно,нектор внутренней ЭДС двигателя послезавершения разгона при пуске не строго совпадает с нектором напряженияна шинах РУ, то при включении В 3возможен дополнительный переходныйпроцесс, отрицательно сказывающийсяна режимах напряжения распределительного устройства. Для избежания этого вводится дополнительно блок 9,выявляющий разность напряжений наполюсах В 3. После окончания разгонаднигателя 2 отключается вначале сетевой В 5, обесточивая тем самым разогнавшийся двигатель, Бестоковая 2 Опауза (ныбег двигателя 2) длится домомента включения В 3, Этот моментвыбирается таким образом, чтобы привключении В 3 векторы напряженияшин РУ и напряжения на зажимах выбегающего двигателя 2 совпали по фазе.Для выполнения указанных операцийвведен блок 10 - блок формированиякоманды на включение В 3 с некоторымопережением на собственное времясрабатывания этогс выключателя. Завершается цикл переключений КБ вслучае применения дополнительныхблоков 9 и 10 отключение КА , включение КА 6 и включение сетеногс вык"35лючателя конденсаторной батареи В 5,В случае соединения трехфаэнойфунтовой КБ н треугольник последоваг льность операций переключения аначогична, а реализующая его схема40предстанлена на фиг, 2, где КА 6включен к рассечку цепи конденсаторовКБ, а зажимы соединений полюсов этого аппарата с конденсаторами н соответствующей фазной цепи КБ присоединенн к выводам резисторов.руппоную КБ поперечной компенсации можнс использовать для пуска всехмощных и двигателей системы электроснабжения (СЭ). Лля этого предлагается схема СЭ по фиг. 3, в которой50дополнительно введены коммутирующиеадпараты в цепях связи резистора истаторных цепей и двигателей. Припоочередных пусках отдельных.цнига-,елей используется только один изукаэанных КЛ типа 7,С целью расширения диапазона выбора емкостного сопротивления КБ н режимах пуска двигателей каждую фазу КБ 4 собирают иэ двух последовательно включенных конденсаторов (фиг. 4), причем резисторы 8 подключены к среднему выводу цепи соединения конденсаторов, в между крайними выводами установлен дополнительный КА 11. Если КА 11 в процессе пуска днигателя 2 держать разом .нутым, то сопротивление КБ увеличивается. При предварительно замкнутом перед пуском КА 11 емкостное сопротивление КБ уменьшается вдвое при раненстве соседних частей КБ 4 и 4 Формула изобретенияСпособ пуска электродвигателя, установленного в маломощной сети, снабженной устройством поперечной компенсации, путем подключения конденсаторной батареи последовательно в цепь электродвигателя на время пуска и шунтирования ее после завер шения пуска, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьшения экономичности, исключения прогалов напря - жения и регулирования пусковой мощности, в качестве конденсаторной батареи используют конденсаторные ба тареи поперечной компенсации, для чего перед пуском элеьтродн;гагеля отключают выключатель поперсчно компенсации от сети, разделчют конденсаторные батареи поперечной компенсации на отдельные конденсаторные батареи по числу фаз, одни из выводов которых подключают к выводам выключателя поперечной компенсапии, другие через резисторы подключают к выводам электродвигателя, включают выключатель поперечной компенсации, который отключают после окончания пуска электродвигателя, измеряют векторы напряжения сети и напряжения на зажимах электроднигателя, в момент совпадения по фазе векторов напряжения сети и напряжения на зажимах э.гелтроднигателя включают сетевой ньпслючатель элект родвигателя, отключают пель с иезисторами от выводов электродвигателя, формируют конденсагорную батарею поперечной компенсации, включают ее выключатель.1424095 Составитель Г.ЛамскаяТехред Л.Олийнык Корректор Л,Пилипенко Редактор Е.Копча Заказ 4694/55 Тираж б 50 Подписное ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5