IT202100022031A1 - Multiple Variable Speed Drive Unit on a Compression Shaft Line. - Google Patents
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Description
Unit? di azionamento a velocit? variabile multipla su una linea di albero di compressione
Descrizione
CAMPO TECNICO
[0001] La presente descrizione riguarda un?unit? di azionamento a velocit? variabile multipla che funziona su una linea di albero o un albero di azionamento di compressione, per azionare un carico, come un compressore, una pompa o simili.
STATO DELL?ARTE
[0002] In diversi campi tecnici, come quello del petrolio e del gas, ? solitamente richiesto azionare carichi, come compressori o pompe. Inoltre, oggigiorno, l?applicazione delle cosiddette soluzioni di linea di albero di compressione ?completamente elettriche? stanno aumentando costantemente, poich? non rilasciano nell?ambiente alcun gas di scarico derivante dalla combustione di carburante chimico, come benzina o diesel.
[0003] Tuttavia, per le applicazioni menzionate, solitamente, il motore elettrico deve generare una notevole quantit? di potenza. Pertanto, il motore elettrico ? quindi dotato di un azionamento a frequenza variabile (VFD, Variable Frequency Drive) (o sistema di azionamento a velocit? variabile - VSDS, Variable Speed Drive System) per controllare l?alimentazione di potenza dei motori elettrici e pertanto la coppia in tal modo generata. Pi? in particolare, un azionamento a frequenza variabile (VFD) ? un dispositivo elettronico di potenza per alimentare un motore elettrico in grado di controllare la velocit? e la coppia dell?attrezzatura azionata quale, come summenzionato, pompe, compressori, ventole, eccetera.
[0004] Facendo per esempio riferimento al campo del petrolio e del gas, e in particolare, alle applicazioni di gas naturale liquefatto (LNG, Liquefaction Natural Gas), una linea di albero di compressione richiede azionamenti a frequenza variabile con un?elevata potenza nominale nell?intervallo di 50 MW-100 MW, e in generale, sistemi di LNG azionati unicamente da VDF sono altres? indicati come ?e-LNG?. In un tale intervallo di potenza, i VFD indicati sono pochissimi. Pertanto, due o ancor pi? motori elettrici alimentati da un rispettivo azionamento a frequenza variabile con una potenza minore sono collegati operativamente alla linea di albero, per azionare il carico con la potenza elevata richiesta.
[0005] Tuttavia, mentre si alimenta la potenza richiesta al motore elettrico rilevante, un VFD genera altres? componenti di coppia alternata di disturbo, che possono eccitare frequenze naturali della linea di albero che possono provocare vibrazioni di albero eccessive con possibili guasti meccanici.
[0006] Inoltre, il VFD di ciascun motore elettrico ? collegato alla rete di alimentazione e anche in questo caso, armoniche di corrente di disturbo introdotte nella rete dal VFD possono provocare distorsioni e problemi di riscaldamento alla rete.
[0007] Un?unit? di azionamento a velocit? variabile multipla migliorata dotata di due o pi? motori elettrici che agiscono sulla stessa linea di albero in grado di azionare notevoli carichi, e che impediscono, allo stesso tempo, la generazione di vibrazioni torsionali nella linea di albero nonch? che evitano la generazione di armoniche elettriche nella rete sarebbe ben accetta nella tecnologia.
SOMMARIO
[0008] In un aspetto, l?oggetto descritto nella presente ? rivolto a un?unit? di azionamento per azionare un carico, come un compressore centrifugo, una pompa o simili. L?unit? di azionamento comprende un albero di azionamento accoppiato al carico, affinch? quest?ultimo sia azionato. Inoltre, l?unit? di azionamento ? dotata di una pluralit? di motori elettrici, ciascuno dei quali ? accoppiato meccanicamente all?altro in serie all?albero di azionamento. Inoltre, ? prevista una pluralit? di azionamenti a frequenza variabile. Ciascun azionamento a frequenza variabile ? collegato o accoppiato a un motore elettrico, per regolare la coppia rilevante e la velocit? angolare. Gli azionamenti a frequenza variabile provocano solitamente, mentre sono in funzione, mediante il loro funzionamento, la generazione di armoniche di coppia diverse dal valore di coppia medio, e componenti di armonica di corrente su una rete di alimentazione diverse da una componente di corrente fondamentale, che provocano il malfunzionamento dell?intero sistema. L?unit? di azionamento comprende altres? una pluralit? di trasformatori di isolamento, ciascuno collegato, o accoppiato a un azionamento a frequenza variabile e alla rete di alimentazione. I motori elettrici e i trasformatori di isolamento sono configurati per ridurre le armoniche di coppia diverse dal valore di coppia medio e le componenti di armoniche di corrente diverse dalla componente di corrente fondamentale. Tali armoniche di coppia sono armoniche di coppia oscillanti.
[0009] In un altro aspetto, nella presente viene descritto che ciascun motore elettrico comprende uno statore, il quale, a sua volta, ha una pluralit? di avvolgimenti. Gli avvolgimenti di ciascuno statore di un motore elettrico sono spostati tra loro di angoli predeterminati, in modo tale da ridurre le complessive componenti di coppia alternata che agiscono sull?albero di azionamento.
[0010] In un altro aspetto, nella presente viene descritto che ciascun motore elettrico ? un tipo trifase e lo statore ha tre avvolgimenti.
[0011] In un altro aspetto, nella presente viene descritto che ciascun motore elettrico comprende un rotore, il quale ? accoppiato meccanicamente all?albero di azionamento e ha uno spostamento angolare fisico predeterminato rispetto ai rotori degli altri motori elettrici.
[0012] In un altro aspetto, l?oggetto descritto nella presente riguarda il fatto che ciascun trasformatore di isolamento comprende un avvolgimento primario, collegato a un punto comune della rete di alimentazione, e un avvolgimento secondario, collegato all?azionamento a frequenza variabile rilevante. L?avvolgimento primario di ciascun trasformatore di isolamento ? collegato alla rete di alimentazione in corrispondenza dello stesso punto di accoppiamento comune. Gli avvolgimenti primari o gli avvolgimenti secondari dei trasformatori di isolamento sono disposti con differenti gruppi vettoriali per ridurre le armoniche di corrente introdotte nella rete di alimentazione.
[0013] In un altro aspetto, nella presente viene descritto che l?unit? di azionamento ? dotata di un?unit? logica di controllo collegata ad almeno uno degli azionamenti a frequenza variabile. L?unit? logica di controllo ? configurata per controllare la potenza generata dai motori elettrici e trasferita al carico. L?unit? logica di controllo fornisce il valore di riferimento di velocit? angolare al primo azionamento a frequenza variabile, e il primo azionamento a frequenza variabile ? in grado di fornire il valore di riferimento di coppia alla pluralit? di azionamenti a frequenza variabile, per mantenere la velocit? angolare richiesta dell?albero di azionamento.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
[0014] Una comprensione pi? completa delle forme di realizzazione descritte dell?invenzione e di molti dei suoi vantaggi correlati verr? facilmente ottenuta man mano che la stessa viene meglio compresa con riferimento alla seguente descrizione dettagliata quando considerata in combinazione con gli uniti disegni, in cui:
la Fig.1 illustra una vista schematica di un?unit? di azionamento per azionare un compressore centrifugo, secondo una prima forma di realizzazione;
la Fig. 2 illustra una vista schematica di un?unit? di azionamento, secondo una seconda forma di realizzazione;
la Fig.3 illustra una vista schematica di un sistema di azionamento, secondo una terza forma di realizzazione;
la Fig. 4 illustra una vista schematica di funzionamento del sistema di azionamento della figura 4;
la Fig. 5 illustra un collegamento triangolo-triangolo degli avvolgimenti di un trasformatore di isolamento;
la Fig. 6 illustra un collegamento triangolo-stella degli avvolgimenti di un trasformatore di isolamento; e
la Fig. 7 illustra una vista schematica di un?unit? di azionamento, secondo una quarta forma di realizzazione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME DI REALIZZAZIONE
[0015] Nel campo del petrolio e del gas, viene in genere richiesto di azionare il carico, come compressori o pompe centrifughi/e, i quali richiedono un?elevata potenza di azionamento. Oggigiorno, i motori elettrici sono i dispositivi preferiti per azionare il carico poich? non viene propagato alcun inquinamento nell?ambiente. Per raggiungere la potenza richiesta per azionare i carichi summenzionati, sono richiesti diversi motori elettrici, accoppiati tra loro in serie, per sommare la potenza che essi generano.
[0016] I motori elettrici sono alimentati da azionamenti a frequenza variabile, i quali introducono componenti di coppia alternata di disturbo nella linea di albero e/o armoniche di corrente di disturbo introdotte nella rete. Secondo la presente divulgazione, ? possibile disporre i motori elettrici tra loro e/o disporre trasformatori di isolamento di tensione, per ridurre le componenti di coppia alternate di disturbo in modo tale che si cancellino tra loro. Questo ha diversi vantaggi, incluso ma non limitato a, quello di ridurre, ridurre al minimo e/o perfino eliminare vibrazioni torsionali indesiderate sull?albero di azionamento, riducendo o evitando pertanto problemi meccanici al funzionamento dell?unit? di azionamento. Questo pu? altres? avere il vantaggio di estendere la vita utile dell?albero di azionamento e/o degli altri componenti, come gli accoppiamenti.
[0017] Come usato nella presente, un ?trasformatore di isolamento di tensione? ? una macchina elettrica in grado di trasferire potenza elettrica da una sorgente di alimentazione a corrente alternata (CA) ad un?attrezzatura o dispositivo, isolando al contempo il dispositivo alimentato dalla sorgente di alimentazione per ragioni di sicurezza. Un trasformatore di isolamento cambia l?ampiezza della tensione CA e blocca la trasmissione della componente CC nei segnali da un circuito all?altro, consentendo alle componenti CA di passare.
[0018] I trasformatori di isolamento possono essere collegati elettricamente in diversi schemi differenti, a seconda di come sono collegati elettricamente gli avvolgimenti primari e secondari dei trasformatori. Come meglio specificato nel seguito, tra i collegamenti disponibili vi sono il cosiddetto ?collegamento triangolo-stella? e il ?collegamento triangolo-triangolo?, i quali consentono rapporti di tensione differenti e uno sfasamento tra l?avvolgimento primario e l?avvolgimento secondario dei trasformatori di isolamento.
[0019] Facendo ora riferimento ai disegni, la figura 1 mostra una prima forma di realizzazione di un?unit? di azionamento 1 per azionare un carico L. L?unit? di azionamento 1 comprende un albero di azionamento 2, accoppiato meccanicamente al carico L da azionare, un?unit? di potenza elettrica 3, comprendente due motori elettrici 31, 32, ciascuno accoppiato meccanicamente all?albero di azionamento 2 per azionare il carico L, e due azionamenti a frequenza variabile (VFD) 41, 42, collegati elettricamente a un rispettivo motore elettrico 31 e 32, per alimentare ciascuno di essi per regolare la coppia da generare mediante i motori elettrici 31 e 32. L?unit? di azionamento 1 comprende altres? un?unit? logica di controllo 5, la quale, nella forma di realizzazione mostrata nella figura 1 ? collegata operativamente al primo VFD 41.
[0020] Secondo la presente divulgazione, il carico L ? un compressore centrifugo. Un compressore centrifugo ? una macchina rotante che raggiunge un aumento di pressione aggiungendo energia/velocit? cinetica a un fluido attraverso una girante. Tuttavia, in altre forme di realizzazione, il tipo e il numero dei carichi L possono essere differenti. Pi? in particolare, per rimanere nel campo del petrolio e del gas, il carico L pu? essere, ad esempio, una pompa per pompare petrolio attraverso la tubatura.
[0021] Secondo la presente divulgazione, come si pu? notare facendo riferimento alla figura 1, i motori elettrici 31 e 32 sono collegati in serie. Inoltre, come summenzionato, ciascun motore elettrico 31 e 32 funziona sull?albero di azionamento 2. In particolare, il rotore di ciascun motore elettrico 31 e 32 ? accoppiato meccanicamente all?albero di azionamento 2. In alcune forme di realizzazione, il tipo e il numero dei motori elettrici 31 e 32 possono essere differenti. In particolare, in alcune forme di realizzazione possono essere inclusi pi? di due motori elettrici, come tre o quattro motori elettrici, che agiscono sullo stesso albero di azionamento 2, il quale ? collegato in serie.
[0022] Nella presente forma di realizzazione, ciascun motore elettrico 31 e 32 ? un tipo trifase, il quale ? piuttosto diffuso nell?applicazione. Tuttavia, differenti tipi di motori elettrici possono essere presi in considerazione.
[0023] Ciascuno dei VFD 41 e 42 alimenta il rispettivo motore elettrico 31 e 32, al fine di regolare la coppia ? applicata dal motore elettrico 31 e 32 all?albero di azionamento 2. Pi? in particolare, data la potenza assorbita dal carico L e la velocit? angolare ? dell?albero di azionamento 2, una determinata coppia viene richiesta dal carico L e pertanto ciascuno dei motori elettrici 31 e 32 deve generare una coppia specifica. I VFD 41 e 42 controllano quindi l?alimentazione di potenza del motore elettrico rilevante 31 e 32 affinch? generino la coppia corretta al fine di azionare il carico L secondo la velocit? di rotazione richiesta ?.
[0024] Nella prima forma di realizzazione dell?unit? di azionamento 1 illustrata nella figura 1, l?unit? logica di controllo 5 controlla il primo VFD 41 collegato al primo motore elettrico 31. In particolare, l?unit? logica di controllo 5 pu? controllare il primo motore elettrico 31 in modalit? di regolazione di velocit?, attraverso il primo VFD 41. Il secondo motore elettrico 32 ? controllato in modalit? di regolazione di coppia attraverso il secondo VFD 42. Quindi, l?unit? logica di controllo 5 ? configurata per far funzionare il primo VFD 41 per impostare la velocit? angolare ? del primo motore elettrico 31, e pertanto dell?albero di azionamento 2, mentre il secondo azionamento a frequenza variabile VFD 42 ? in grado di regolare la coppia ? del secondo motore elettrico 32 come meglio specificato nel seguito.
[0025] L?unit? logica di controllo 5 pu? essere realizzata come un microcontrollore programmabile, un PLC e simili. L?unit? logica di controllo 5 pu? essere programmata manualmente usando una qualsiasi tecnica di programmazione e/o linguaggio di programmazione idonei, come C++ e simili, per contenere istruzioni leggibili da computer, che quando eseguite da un processore di computer, fanno s? che il processore di computer legga lo stato operativo di ciascun VFD 41 e 42, ad esempio, nonch? di ciascun motore elettrico 31 e 32, ovvero la potenza assorbita, la coppia generata, la velocit? angolare dell?albero di azionamento 2.
[0026] L?unit? di controllo 5 viene quindi programmata per generare, in una forma di realizzazione, un primo segnale di uscita per controllare il VFD 41, e un secondo segnale di uscita per controllare il VFD 42, per regolare la velocit? angolare di ciascun motore elettrico 31 o 32, per bilanciare il valore di riferimento di coppia ? che essi generano. In questo modo, come meglio spiegato nel seguito, ? consentita una cancellazione delle armoniche di coppia (escluso il valore di coppia medio) e delle componenti di armonica di corrente (esclusa la componente di corrente fondamentale) attraverso la disposizione degli accoppiamenti dei motori elettrici 31, 32, e dei trasformatori di isolamento, come meglio spiegato nel seguito.
[0027] Solitamente, l?unit? logica di controllo 5 ? realizzata con una scheda madre collegata elettricamente al VFD del motore elettrico da controllare. L?unit? logica di controllo 5 pu? essere possibilmente posizionata persino in modo remoto rispetto all?attrezzatura di VFD a cui ? collegata.
[0028] L?unit? logica di controllo 5, come menzionato, ? collegata operativamente al primo VFD 41. In particolare, l?unit? logica di controllo 5 ? in grado di determinare un valore di riferimento di velocit? angolare, o un punto di riferimento di velocit? angolare ?, e trasmettere il valore di riferimento di velocit? angolare ? al primo VFD 41. I due VFD 41 e 42 scambiano i dati di coppia e velocit? al fine di mantenere il valore di riferimento di velocit? angolare ? richiesto dall?unit? logica di controllo 5, distribuendo correttamente la coppia ? da generare mediante entrambi i motori elettrici 31 e 32, secondo la richiesta di coppia del carico L.
[0029] Come altres? mostrato nella figura 1, i due VFD 41 e 42 sono collegati tra loro per interoperare. Pi? in particolare, i due VFD 41 e 42 sono, come summenzionato, dispositivi elettronici in grado di controllare l?alimentazione di potenza del rispettivo motore elettrico ad essi collegato, in modo da controllare la sua velocit? e la coppia regolando la frequenza e la tensione dell?alimentazione di potenza dei motori.
[0030] Inoltre, e in generale, la velocit? angolare ? dell?albero di azionamento 2 ? determinata dal carico L, come il compressore, dove, a seconda dei regimi operativi, ? richiesta una velocit? angolare differente ?. Pertanto, in base alla potenza richiesta dal carico L, viene impostata anche la coppia complessiva richiesta, e l?unit? logica di controllo 5 regola indirettamente il funzionamento del primo motore elettrico 31 e pertanto del secondo motore elettrico 32 per distribuire possibilmente in modo proporzionale la coppia da generare per azionare il carico L. Se la coppia generata dal primo 31 e dal secondo 32 motore elettrico ? la stessa, le componenti di coppia alternata hanno la stessa ampiezza, e, se spostate correttamente, possono essere cancellate reciprocamente, come meglio specificato nel seguito.
[0031] Continuando a fare riferimento alla figura 1, ciascun motore elettrico 31 e 32, il quale ? accoppiato meccanicamente all?albero di azionamento 2, ha avvolgimenti di statore rilevanti, rispettivamente 311 e 321.
[0032] Quando ciascun motore elettrico 31 e 32 viene alimentato dal VFD rilevante 41 e 42, armoniche di coppia di disturbo, ovvero le armoniche diverse dal valore di coppia medio, possono essere introdotte, ed esse possono generare vibrazioni torsionali sull?albero di azionamento 2 provocando possibilmente problemi meccanici al funzionamento dell?unit? di azionamento 1. Come summenzionato, quando la coppia generata del primo 31 e dal secondo motore elettrico ? la stessa, l?ampiezza delle componenti di coppia alternata generate da ciascun motore elettrico 31 e 32 ha la stessa ampiezza.
[0033] Gli statori 311 e 321 del primo 31 e del secondo 32 motore elettrico, come summenzionato, hanno gli avvolgimenti progettati per essere sfasati di un suddetto angolo ?. In particolare, gli avvolgimenti di statore 311a, 311b e 311c del primo motore elettrico 31 sono spostati fisicamente rispetto agli avvolgimenti di statore rilevanti 321a, 321b e 321c, del secondo motore elettrico 32 dell?angolo di spostamento predeterminato summenzionato ?. Pi? in particolare, gli avvolgimenti di statore 321a, 321b e 321c del secondo 32 motore elettrico sono spostati fisicamente radialmente (ovvero perpendicolari alla lunghezza dell?albero di azionamento 2 a cui ? accoppiato il motore elettrico 2) dell?angolo di spostamento summenzionato ?, rispetto agli avvolgimenti di statore 311a, 311b e 311c del primo motore elettrico 31.
[0034] Poich? il primo motore elettrico 31 ? trifase, comprende avvolgimenti trifase 311a, 311b e 311c, i quali sono disposti per avere uno spostamento angolare fisico predeterminato ? rispetto agli avvolgimenti trifase 321a, 321b e 321c del secondo motore elettrico 32. Secondo la presente descrizione, lo spostamento angolare ? ? 30?, come nel caso di motori elettrici con avvolgimenti esafase. Tuttavia, in alcune forme di realizzazione, pu? essere usato uno spostamento angolare fisico differente ? in base all?applicazione specifica e alla tecnologia di costruzione del motore.
[0035] Nel caso in cui l?unit? di azionamento 1 comprende pi? di due motori, vi sar? quindi uno spostamento angolare tra ciascuno dei successivi motori elettrici accoppiati in serie all?albero di azionamento 2, calcolato in modo corretto per ridurre le componenti di coppia alternata.
[0036] Facendo ancora riferimento alla figura 1, dove, secondo la presente divulgazione, ciascun motore elettrico 31 e 32 accoppiato meccanicamente all?albero di azionamento 2 ? un motore ad avvolgimento trifase, con lo spostamento angolare predefinito ? tra le due serie di avvolgimenti trifase 311a, 311b e 311c e 321a, 321b e 321c degli statori dei due motori elettrici rilevanti 31 e 32, alcune armoniche di coppia, diverse dal valore di coppia medio, vengono ridotte dalla coppia di traferro risultante equivalente che agisce sui due rotori di motore accoppiati insieme. In altri termini, e pi? in particolare, ciascun motore elettrico 31 e 32 ha componenti di armoniche di coppia. Tuttavia, essendo gli avvolgimenti di statore di ciascun motore 31 e 32 spostati dell?angolo di spostamento summenzionato ?, ed essendo tali motori elettrici 31 e 32 accoppiati meccanicamente allo stesso albero di azionamento 2, la coppia risultante generata dagli stessi motori elettrici 31 e 32, la quale ? la somma delle coppie rilevanti, riduce le armoniche di coppia indesiderate.
[0037] Come summenzionato, le armoniche di coppia vengono generate dall?uso dei VFD 41 e 42. In particolare, tali armoniche sono sovrapposte alla coppia media ? come coppia oscillante, la quale pu? essere un?eccitazione per modalit? di risonanza torsionale di, ad esempio, un treno per un?applicazione LNG, portando la linea di albero, ovvero l?albero di azionamento 2, a possibili problemi di vibrazione.
[0038] Considerando che i motori elettrici 31 e 32 azionati dai due VFD 41 e 42 sono accoppiati allo stesso albero di azionamento 2, gli stessi due VFD 41 e 42 funzioneranno preferibilmente allo stesso livello di potenza (vale a dire, la stessa distribuzione di coppia, la quale, come summenzionato, ? la soluzione ottimizzata per distribuire meglio la potenza da fornire mediante i motori elettrici 31 e 32) e con le configurazioni di statori di motore elettrico 311 e 321 mostrate nella figura 1, la riduzione delle armoniche di coppia indesiderate (ovvero, come affermato in precedenza, le armoniche diverse dal valore di coppia medio) viene massimizzata. Di fatto, tali armoniche di coppia di ciascun VFD 41 e 42, quando la coppia media generata da ciascun motore elettrico ? la stessa, data la velocit? di rotazione ?, le ampiezze delle stesse armoniche di coppia hanno quindi anche lo stesso valore.
[0039] In particolare, in alcune forme di realizzazione, la disposizione delle due serie di avvolgimenti trifase 311a, 311b e 311c e 321a, 321b e 321c degli statori 311 e 321 dei due motori elettrici rilevanti 31 e 32 consente la cancellazione delle componenti di coppia alternata. Dette componenti di coppia alternata, come summenzionato, vengono generate dai VFD 41 e 42. Pi? in particolare, lo sfasamento degli avvolgimenti dello statore 321 del secondo motore elettrico 32 ? progettato affinch? i vettori indicatori di fase delle armoniche indesiderate siano sfasati di 180? rispetto al vettore indicatore di fase delle stesse armoniche indesiderate generate dal VFD 41 del primo motore elettrico 32, in modo tale che possano annullarsi a vicenda.
[0040] In aggiunta, attraverso il funzionamento dell?unit? logica di controllo 5, si ottiene un?ottimizzazione del funzionamento dell?unit? di azionamento 1 poich? avendo due motori essi possono generare la stessa coppia in modo tale che la cancellazione di coppie alternate venga massimizzata. La stessa cosa si applica alla cancellazione di componenti di armoniche di corrente introdotte nella rete di alimentazione attraverso lo sfasamento degli avvolgimenti di trasformatore di isolamento, come meglio specificato nel seguito, dove le componenti di armonica di corrente sono quelle diverse da una componente di corrente fondamentale impostata a 50 Hz o 60 Hz, a seconda della rete G e dalla rete elettrica.
[0041] Facendo riferimento alla figura 2, ? mostrata una seconda forma di realizzazione dell?unit? di azionamento 1. In particolare, l?unit? logica di controllo 5 ? ora collegata sia al primo 41 sia al secondo 42 VFD, ciascuno dei quali, inoltre, in questo caso, ? collegato rispettivamente al primo 31 e al secondo 32 motore elettrico.
[0042] Inoltre, in questa forma di realizzazione, il primo 31 e il secondo 32 motore elettrico sono accoppiati meccanicamente all?albero di azionamento 2, il quale ? accoppiato meccanicamente al carico L.
[0043] In questa seconda forma di realizzazione, il controllo della coppia ? o della potenza e della velocit? angolare ? ? eseguito direttamente dall?unit? logica di controllo 5, la quale ? accoppiata, come summenzionato, con entrambi i VFD 41 e 42.
[0044] In questa forma di realizzazione, i VFD 41 e 42 non sono direttamente in comunicazione tra loro. In particolare, l?unit? logica di controllo 5 ? configurata per determinare il valore di riferimento di velocit? angolare ? e il valore di riferimento di coppia o il punto di riferimento di coppia ?, per mantenere la velocit? angolare sull?albero di azionamento 2, distribuendo la coppia ? da generare tra entrambi i motori elettrici 31 e 32.
[0045] Inoltre, l?unit? logica di controllo 5 ? configurata e programmata, come summenzionato, per trasmettere il valore di riferimento di velocit? angolare ? al primo VFD 41 e il valore di riferimento di coppia ? al secondo VFD 42 in modo da controllare i due VFD 41 e 42 rispettivamente in velocit? e/o coppia. In questo modo, essendo impostata la velocit? angolare ? desiderata sull?albero di azionamento 2, l?unit? logica di controllo 5 consente di controllare i due motori elettrici 31 e 32, per mezzo del primo 41 e del secondo 42 VFD, distribuendo la coppia complessiva ? richiesta per generare la potenza richiesta da trasmettere al carico L.
[0046] Il funzionamento dell?unit? di azionamento 1 della seconda forma di realizzazione della figura 2 ? lo stesso di quello della prima forma di realizzazione. In questo caso, tuttavia, l?unit? logica di controllo 5 ? collegata direttamente al secondo VFD 42, pertanto un controllo pi? specifico del funzionamento del secondo motore elettrico 32 pu? essere eseguito direttamente dall?unit? logica di controllo 5.
[0047] L?unit? di azionamento 1 della seconda forma di realizzazione illustrata nella figura 2 ? altres? in grado di cancellare le componenti di coppia alternata generate dai VFD 41 e 42, attraverso la disposizione delle due serie di avvolgimenti trifase 311a, 311b e 311c e 321a, 321b e 321c degli statori dei due motori elettrici rilevanti 31 e 32, i quali, in questo caso, sono altres? sfasati di un angolo di spostamento ? per cancellare le componenti di coppia alternata indesiderate del primo VFD 41 con quelle del secondo VFD 42, sfasando quest?ultimo di 180?.
[0048] Pertanto, sia nella prima forma di realizzazione come mostrata nella figura 1 sia nella seconda forma di realizzazione nella figura 2, l?unit? di azionamento 1 ? in grado di sopprimere o cancellare una o pi? componenti di coppia alternata, per ridurre possibili risonanze meccaniche sull?albero di azionamento 2.
[0049] In alcune forme di realizzazione, l?unit? logica di controllo 5 ? altres? configurata per controllare la potenza generata dai motori elettrici 31, 32 e trasferita al carico L. L?unit? logica di controllo 5 ? quindi configurata per fornire un valore di riferimento di coppia T al primo azionamento a frequenza variabile 41 e un valore di riferimento di coppia T all?azionamento a frequenza variabile 42, per mantenere la velocit? angolare richiesta dell?albero di azionamento 2.
[0050] Con riferimento alle figure 3 e 4, ? mostrata una terza forma di realizzazione di un?unit? di azionamento 1, la quale, in questo caso, comprende anche due motori elettrici 31 e 32, accoppiati meccanicamente all?albero di azionamento 2, a sua volta accoppiato meccanicamente al carico L. Come nelle precedenti forme di realizzazione, i motori elettrici 31 e 32 sono azionati e alimentati da un VFD rilevante, indicato ancora rispettivamente dai numeri di riferimento 41 e 42.
[0051] L?unit? di azionamento 1 comprende inoltre due trasformatori di isolamento, uno per ciascun VFD 41 e 42, in particolare, un primo 61 e un secondo 62 trasformatore di isolamento. Nello specifico, il primo trasformatore di isolamento 61 ? collegato tra il primo VFD 41 e la rete di alimentazione G, e il secondo trasformatore di isolamento 62 ? collegato tra il secondo VFD 42 e la rete di alimentazione G. Inoltre, ciascun trasformatore di isolamento 61 e 62 comprende avvolgimenti primari, indicati rispettivamente dai numeri di riferimento 611 e 621, e avvolgimenti secondari, indicati rispettivamente dai numeri di riferimento 612 e 622.
[0052] I due trasformatori di isolamento 61 e 62 sono in grado di trasferire potenza elettrica dalla rete di alimentazione G ai VFD 41 e 42 isolando al contempo gli stessi VFD 41 e 42 dalla rete di alimentazione G.
[0053] Gli avvolgimenti primari 611 e 621 del primo 61 e del secondo 62 trasformatore di isolamento di ciascun VFD 41 e 42 sono collegati alla rete G in corrispondenza dello stesso punto di accoppiamento comune, come mostrato nella figura 3 e nella figura 4. Gli avvolgimenti secondari 612 e 622 del primo 61 e del secondo 62 trasformatore di isolamento di ciascun VFD 41 e 42 sono disposti in modo da sopprimere le componenti di armonica di corrente generate dall?unit? di azionamento 1 nella rete G. Il principio di funzionamento ? quello di prendere le armoniche di corrente generate da ciascun sistema a velocit? variabile 41 e/o 42 e spostare una sorgente delle armoniche di 180? rispetto all?altra, per combinarle insieme, risultando pertanto nella cancellazione di queste armoniche di corrente introdotte nella rete G.
[0054] Ad esempio, in un sistema di distribuzione di potenza trifase, la 5<a >e la 7<a >armonica sono quelle predominanti e provocano solitamente problemi di distorsione e riscaldamento. La cancellazione di queste componenti di armonica di corrente generate da ciascun VFD 41 e 42 pu? essere ottenuta (ma non limitata a questa configurazione) disponendo i gruppi vettoriali dei trasformatori di isolamento 61 e 62, rispettivamente, in una prima configurazione o configurazione ?triangolo-triangolo? e una seconda configurazione o configurazione triangolo-stella, come meglio mostrato nella figura 5 e nella figura 6, dove ? mostrata una rappresentazione di disposizioni di gruppi vettoriali di avvolgimenti primari e secondari di trasformatore ?triangolo-triangolo? e triangolostella. Pi? in particolare, nella configurazione di collegamento triangolo-triangolo gli avvolgimenti primari nonch? gli avvolgimenti secondari di un trasformatore trifase sono collegati elettricamente a triangolo (ovvero ???). Al contrario, la configurazione di collegamento triangolo-stella, gli avvolgimenti primari, ancora di un trasformatore trifase, sono collegati a triangolo, mentre gli avvolgimenti secondari sono collegati elettricamente a ?Y?.
[0055] In particolare, la configurazione triangolo-triangolo del primo trasformatore di isolamento 61 provoca uno sfasamento di 0? della corrente, mentre la configurazione triangolo-stella del secondo trasformatore di isolamento 62 provoca uno sfasamento di corrente di 30? della corrente che alimenta il secondo VFD 42.
[0056] La 5<a >armonica nel trasformatore triangolo-stella 62 ? sfasata di 5 volte 30? e ha quindi uno sfasamento di 150?. In aggiunta, la 5<a >armonica ? un?armonica a sequenza negativa, ? quindi nella direzione opposta della fondamentale che ? sfasata di 30? nella direzione opposta, risultando in uno sfasamento complessivo di 180?. In questo modo, la 5<a >armonica generata dai due sistemi di VFD avr? uno sfasamento di 180? uno rispetto all?altro, provocando la cancellazione di questa componente di armonica.
[0057] Analogamente, la 7<a >armonica nel secondo trasformatore triangolo-stella 62 ? sfasata di 7 volte 30? e ha quindi uno sfasamento di 210?. La 7<a >armonica ? un?armonica a sequenza positiva, quindi lo spostamento relativo con la fondamentale ? nuovamente 180?.
[0058] La cancellazione delle armoniche summenzionate pu? essere visualizzata nella figura 4, dove si pu? notare che la quinta e la settima componente di armonica alternata di corrente derivanti dagli avvolgimenti primari 611 e 621 del primo 61 e del secondo 62 trasformatore di isolamento si cancellano in considerazione del collegamento alla rete G.
[0059] In questo modo, l?unit? di azionamento 1 secondo la terza forma di realizzazione illustrata nella figura 3 e nella figura 4 ? in grado di cancellare sia le componenti di coppia alternata mediante lo spostamento angolare ? tra le due serie di avvolgimenti trifase 311a, 311b e 311c e 321a, 321b e 321c degli statori dei due motori elettrici rilevanti 31 e 32 sia le componenti di armonica di corrente di disturbo diverse dalla componente di corrente fondamentale della rete G, attraverso i trasformatori di isolamento 61 e 62.
[0060] Altri collegamenti degli avvolgimenti primari 611 e 621 e degli avvolgimenti secondari 612 e 622 del primo 61 e del secondo 62 trasformatore di isolamento possono essere previsti per la cancellazione delle armoniche di corrente indesiderate.
[0061] Come summenzionato, i motori elettrici 31 e 32, azionati dai due VFD 41 e 42, sono collegati allo stesso albero di azionamento 2, i due VFD 41 e 42 funzioneranno preferibilmente allo stesso livello di potenza, massimizzando pertanto gli effetti di cancellazione di armoniche in corrispondenza del punto di accoppiamento comune, poich? le componenti di armonica avranno la stessa ampiezza. In linea di principio, lo stesso effetto di cancellazione di armoniche potrebbe essere ottenuto da due VFD indipendenti 41 e 42 collegati allo stesso punto di accoppiamento comune, ma le condizioni di dimensionamento e funzionamento dei VFD indipendenti 41 e 42 sono tipicamente azionare da requisiti di processo della macchina azionata (ad esempio, compressori centrifughi), ed ? improbabile che questi VFD 41 e 42 possano funzionare continuamente allo stesso livello di potenza massimizzando la cancellazione di armoniche.
[0062] Facendo riferimento alla figura 7, ? illustrata una quarta forma di realizzazione dell?unit? di azionamento 1, in cui la disposizione degli avvolgimenti di statore trifase 311a, 311b e 311c del primo motore elettrico 31 ? la stessa degli avvolgimenti di statore rilevanti 321a, 321b e 321c del secondo motore elettrico 32. Tuttavia, il rotore 312 del primo motore elettrico 31 ha uno spostamento angolare fisico predeterminato ? rispetto al rotore 322 del secondo motore elettrico 32.
[0063] Pertanto, l?effetto di riduzione di armoniche di coppia (ovvero, le armoniche diverse dal valore di coppia medio) viene ottenuto in questa forma di realizzazione mantenendo la stessa disposizione degli avvolgimenti di statore del motore elettrico, come viene mostrato schematicamente nella figura 7, ma spostando fisicamente di un angolo di spostamento predefinito ? il rotore 312 del primo motore elettrico 31 rispetto al rotore 322 del secondo motore elettrico 32.
[0064] Il funzionamento della quarta forma di realizzazione dell?unit? di azionamento 1 ? lo stesso della terza forma di realizzazione della figura 3 o della figura 4. Inoltre, in questo caso, l?unit? di azionamento 1 comprende un primo trasformatore di isolamento 61 collegato tra il VFD 41 e la rete G, e un secondo trasformatore di isolamento 62 collegato tra il VFD 42 e la rete G. In questo modo, l?unit? di azionamento 1 ? teoricamente in grado di cancellare le armoniche di corrente di disturbo, quando la potenza elettrica assorbita dai motori elettrici ? la stessa.
[0065] Facendo ora riferimento alle figure 4, 5 e 6, un ciclo di funzionamento di una forma di realizzazione dell?invenzione verr? descritto a scopo illustrativo. In particolare, durante il funzionamento, quando i motori elettrici 31 e 32 funzionano per azionare il carico 2, essi sono alimentati dai VFD rilevanti 41 e 42. Lo spostamento degli avvolgimenti di statore dei motori 311 e 321 di un angolo di spostamento ?, consente la cancellazione delle armoniche di coppia indesiderate, ovvero quelle armoniche diverse dal valore di coppia medio. In questo modo, i motori elettrici 31 e 32 trasmettono al carico L il valore di coppia medio, senza, o riducendo, oscillazioni di coppia meccaniche indesiderate sull?albero.
[0066] Allo stesso tempo, i VFD 41 e 42 vengono alimentati rispettivamente dai trasformatori 61 e 62. Poich? gli avvolgimenti primari e secondari del trasformatore trifase 61 sono collegati in un collegamento triangolo-triangolo, con lo sfasamento dell?alimentazione di corrente del VFD 41 (quello che alimenta il primo motore elettrico 31) uguale a 0?, mentre gli avvolgimenti primari e secondari del trasformatore trifase 62 sono collegati in un collegamento triangolo-stella, con lo sfasamento dell?alimentazione di corrente dell?altro VFD 42 (quello che alimenta il secondo motore elettrico 32) uguale a 30? nella forma di realizzazione mostrata, la quinta e la settima armonica di corrente si cancellano tra loro in corrispondenza della rete G.
[0067] Sebbene aspetti dell'invenzione siano stati descritti in termini di varie forme di realizzazione specifiche, risulter? evidente ai tecnici del ramo che numerose modifiche, cambiamenti e omissioni sono possibili senza discostarsi dallo spirito e dall?ambito delle rivendicazioni. In aggiunta, salvo diversamente specificato nella presente, l?ordine o la sequenza di una qualsiasi fase di processo o metodo pu? essere variata/o o risequenziata/o secondo forme di realizzazione alternative.
[0068] ? stato fatto riferimento in dettaglio alle forme di realizzazione della divulgazione, di cui uno o pi? esempi sono illustrati nei disegni. Ciascun esempio ? fornito a titolo esplicativo della divulgazione, non limitativo della divulgazione. Di fatto, risulter? evidente ai tecnici del ramo che varie modifiche e variazioni possono essere apportate alla presente divulgazione senza discostarsi dall?ambito o dallo spirito della divulgazione. Il riferimento in tutta la descrizione a ?una forma di realizzazione? o ?alcune forme di realizzazione? indica che il particolare aspetto, struttura o caratteristica descritto/a in correlazione a una forma di realizzazione ? incluso/a in almeno una forma di realizzazione dell?oggetto descritto. Pertanto, l?occorrenza dell?espressione ?in una forma di realizzazione? o ?in alcune forme di realizzazione? in vari punti in tutta la descrizione non fa necessariamente riferimento alla/e stessa/e forma/e di realizzazione. Inoltre, i particolari aspetti, strutture o caratteristiche possono essere combinati in qualsiasi modo idoneo in una o pi? forme di realizzazione.
[0069] Quando elementi di varie forme di realizzazione vengono introdotti, gli articoli ?un?, ?uno?, ?una?, ?il?, ?lo?, ?la? e ?detto/a/i/e? intendono indicare che vi sono uno o pi? degli elementi. I termini ?comprendente/i?, ?includente/i? e ?avente/i? intendono essere inclusivi e indicano che vi possono essere elementi aggiuntivi diversi dagli elementi elencati.
Claims (16)
1. Unit? di azionamento (1) per azionare un carico (L), come un compressore centrifugo, una pompa o simili, l?unit? di azionamento (1) comprendendo:
un albero di azionamento (2), accoppiabile al carico (L) da azionare; una pluralit? di motori elettrici (31, 32), in cui ciascun motore elettrico (31, 32) ? accoppiato meccanicamente all?altro in serie all?albero di azionamento (2), per azionare il carico (L); e
una pluralit? di azionamenti a frequenza variabile (41, 42), ciascuno accoppiato elettricamente a un motore elettrico rilevante (31, 32) in grado di regolare la coppia e/o la velocit? angolare del motore elettrico (31, 32) a cui ? collegato, in cui gli azionamenti a frequenza variabile (41, 42) provocano, mediante il loro funzionamento, la generazione di armoniche di coppia diverse dal valore di coppia medio, e componenti di armonica di corrente su una rete di alimentazione (G) diverse da una componente di corrente fondamentale; e
una pluralit? di trasformatori di isolamento (61, 62), ciascuno accoppiato a un azionamento a frequenza variabile (41, 42) e alla rete di alimentazione (G);
in cui i motori elettrici (31, 32) e i trasformatori di isolamento (61, 62) dell?unit? di azionamento (1) sono configurati per ridurre le armoniche di coppia diverse dal valore di coppia medio e/o le componenti di armoniche di corrente diverse dalla componente di corrente fondamentale.
2. Unit? di azionamento (1) secondo la rivendicazione 1, in cui: un primo motore elettrico (31) accoppiato meccanicamente all?albero di azionamento (2), per azionare il carico (L);
un primo azionamento a frequenza variabile (41), accoppiato al primo motore elettrico (31), in grado di regolare la coppia e/o la velocit? angolare del primo motore elettrico (31) sull?albero di azionamento (2);
un primo trasformatore di isolamento (61) della pluralit? di trasformatori di isolamento (61, 62) accoppiato al primo azionamento a frequenza variabile (41) e alla rete di alimentazione (G);
un secondo motore elettrico (42) della pluralit? di motori elettrici (31, 32) ? accoppiato meccanicamente all?albero di azionamento (2), per azionare il carico (L);
un secondo azionamento a frequenza variabile (42), accoppiato al secondo motore elettrico (32), in grado di regolare la coppia e/o la velocit? angolare del secondo motore elettrico (32) sull?albero di azionamento (2); e
un secondo trasformatore di isolamento (62) accoppiato al secondo azionamento a frequenza variabile (42) e alla rete di alimentazione (G).
3. Unit? di azionamento (1) secondo la rivendicazione 2, in cui una o pi? armoniche di coppia del secondo motore (32) sono sfasate rispetto alle rispettive armoniche di coppia del primo motore (31), per ridurre le complessive armoniche di coppia che agiscono sull?albero di azionamento (2).
4. Unit? di azionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti,
in cui ciascun motore elettrico (31, 32) comprende uno statore (311, 321), in cui ciascuno statore (311, 321) ha una pluralit? di avvolgimenti (311a, 311b, 311c, 321a, 321b, 321c), e
in cui gli avvolgimenti di statore (321a, 321b, 321c) di ciascun motore elettrico (31, 32) sono fisicamente spostati radialmente di un angolo di spostamento predeterminato (?) rispetto agli avvolgimenti di statore (311a, 311b, 311c) di un motore elettrico di riferimento (31) per ridurre le complessive armoniche di coppia che agiscono sull?albero di azionamento (2).
5. Unit? di azionamento (1) secondo la rivendicazione 4, quando dipendente dalla rivendicazione 2,
in cui il primo motore elettrico (31) comprende uno statore (311),
in cui lo statore (311) del primo motore elettrico (31) ha una pluralit? di avvolgimenti (311a, 311b, 311c),
in cui il secondo motore elettrico (32) comprende uno statore (321), in cui lo statore (321) ha una pluralit? di avvolgimenti (321a, 321b, 321c),
in cui gli avvolgimenti (321a, 321b, 321c) dello statore (321) del secondo motore elettrico (32) sono spostati di un angolo di spostamento predeterminato (?) rispetto agli avvolgimenti (311a, 311b, 311c) dello statore (311) del primo motore elettrico (32), per ridurre le complessive armoniche di coppia che agiscono sull?albero di azionamento (2).
6. Unit? di azionamento (1) secondo la rivendicazione 5,
in cui il primo motore elettrico (31) ? un tipo trifase e lo statore (311) ha tre avvolgimenti (311a, 311b, 311c), e
in cui il secondo motore elettrico (32) ? un tipo trifase e lo statore (321) ha tre avvolgimenti (321a, 321b, 321c).
7. Unit? di azionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4-6, in cui l?angolo di spostamento spostato predeterminato (?) di ciascuno statore (311, 321) rispetto allo statore (311) di un motore elettrico di riferimento (31) ? impostato per sopprimere o ridurre una o pi? armoniche di coppia, per ridurre possibili eccitazioni meccaniche sull?albero di azionamento (2).
8. Unit? di azionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti,
in cui ciascun motore elettrico (31, 32) comprende un rotore (312, 322),
in cui ciascun rotore (312, 322) di ciascun motore elettrico (31, 32) ? collegato meccanicamente all?albero di azionamento (2) e ha uno spostamento angolare fisico predeterminato (?) rispetto ai rotori (322) degli altri motori elettrici (32).
9. Unit? di azionamento (1) secondo la rivendicazione 8, quando dipendente dalla rivendicazione 2,
in cui il primo motore elettrico (31) comprende un rotore (312), collegato meccanicamente all?albero di azionamento (2),
in cui il secondo motore elettrico (32) comprende un rotore (322), collegato meccanicamente all?albero di azionamento (2), e
in cui il rotore (322) del secondo motore elettrico (32) ha uno spostamento angolare fisico predeterminato (?) rispetto al rotore (312) del primo motore elettrico
10. Unit? di azionamento (1) secondo la rivendicazione 9, in cui l?angolo di spostamento predeterminato (?) ? impostato per sopprimere o ridurre una o pi? armoniche di coppia, per ridurre possibili eccitazioni meccaniche sull?albero di azionamento (2).
11. Unit? di azionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun trasformatore di isolamento (61, 62) comprende:
un avvolgimento primario (611, 621), collegato a un punto comune della rete di alimentazione (G); e
un avvolgimento secondario (612, 622), collegato all?azionamento a frequenza variabile rilevante (41, 42);
in cui l?avvolgimento primario (611, 621) dei trasformatori di isolamento (61, 62) ? collegabile alla rete di alimentazione (G) in corrispondenza dello stesso punto di accoppiamento comune, e
in cui gli avvolgimenti primari (611, 621) o gli avvolgimenti secondari (612, 622) della pluralit? di trasformatori di isolamento sono disposti con differenti gruppi vettoriali per ridurre le componenti di armoniche di corrente introdotte nella rete di alimentazione (G).
12. Unit? di azionamento (1) secondo la rivendicazione 11, quando dipendente dalla rivendicazione 2,
in cui il primo trasformatore di isolamento (61) ha un avvolgimento primario (611), collegato a un punto comune della rete di alimentazione (G), e un avvolgimento secondario (612), collegato al primo azionamento a frequenza variabile (41),
in cui l?avvolgimento primario (611) e l?avvolgimento secondario (612) del primo trasformatore di isolamento (61) sono collegati in una configurazione ?triangolo-triangolo?; e
in cui il secondo trasformatore di isolamento (62) ha un avvolgimento primario (621), collegato a un punto comune della rete di alimentazione (G), e un avvolgimento secondario (622), collegato al secondo azionamento a frequenza variabile (42), in cui l?avvolgimento primario (621) e l?avvolgimento secondario (622) del secondo trasformatore di isolamento (62) sono collegati in una configurazione ?triangolo-stella?.
13. Unit? di azionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuno dei motori elettrici (31, 32) genera una coppia uguale.
14. Unit? di azionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un?unit? logica di controllo (5) collegata ad almeno uno degli azionamenti a frequenza variabile (41, 42),
in cui l?unit? logica di controllo (5) ? configurata per controllare la potenza generata dalla pluralit? di motori elettrici (31, 32) e trasferita al carico (L),
in cui l?unit? logica di controllo (5) ? configurata per fornire il valore di riferimento di velocit? angolare (?) al primo azionamento a frequenza variabile (41), e in cui il primo azionamento a frequenza variabile (41) ? in grado di fornire il valore di riferimento di coppia (T) alla pluralit? di azionamenti a frequenza variabile (42), per mantenere la velocit? angolare richiesta dell?albero di azionamento (2).
15. Unit? di azionamento (1) secondo la rivendicazione 14, in cui l?unit? logica di controllo (5) ? collegata alla pluralit? di azionamenti a frequenza variabile (41, 42).
16. Unit? di azionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 14 o 15,
in cui l?unit? logica di controllo (5) ? configurata per controllare la potenza generata dalla pluralit? di motori elettrici (31, 32) e trasferita al carico (L),
in cui l?unit? logica di controllo (5) ? configurata per fornire il valore di riferimento di coppia (T) al primo azionamento a frequenza variabile (41), e in cui l?unit? logica di controllo (5) ? configurata per fornire il valore di riferimento di coppia (T) alla pluralit? di azionamenti a frequenza variabile (42), per mantenere la velocit? angolare richiesta dell?albero di azionamento (2).
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| WO (1) | WO2023020716A1 (it) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5528094A (en) * | 1993-03-29 | 1996-06-18 | Aisin Aw Co., Ltd. | Drive system for electric cars |
| US7034427B2 (en) * | 2003-08-18 | 2006-04-25 | Light Engineering, Inc. | Selective alignment of stators in axial airgap electric devices comprising low-loss materials |
| WO2020196310A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ダイキン工業株式会社 | 電動機システム |
| US20210123441A1 (en) * | 2019-10-23 | 2021-04-29 | Nidec Motor Corporation | Dual motor system with flow control |
| EP3846335A1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-07 | Fundación Tecnalia Research & Innovation | Motor assembly for stictionless operation |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011159463A2 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Dresser-Rand Company | Variable speed high efficiency gas compressor system |
| PL2398124T3 (pl) * | 2010-06-18 | 2018-10-31 | General Electric Technology Gmbh | Sposób minimalizacji harmonicznych prądu wejściowego systemów elektroenergetycznych, takich jak systemy elektroenergetyczne ESP |
| RU2638319C2 (ru) * | 2012-11-07 | 2017-12-13 | Абб Текнолоджи Аг | Система с первым и вторым электродвигателями для привода ее звена |
| CN105122571B (zh) * | 2013-02-08 | 2017-12-26 | 三井造船株式会社 | 集装箱堆场以及供电方法 |
| JP2018148592A (ja) * | 2015-07-29 | 2018-09-20 | 東芝キヤリア株式会社 | モータ制御装置 |
| US11088651B2 (en) * | 2016-08-12 | 2021-08-10 | Danfoss A/S | Refrigerant compressor arrangements |
| KR20210010222A (ko) * | 2019-07-19 | 2021-01-27 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 제어장치의 출력 전압 측정장치, 인버터 제어장치, 압축기 제어장치 및 출력 전압 측정장치의 출력 전압 측정방법 |
-
2021
- 2021-08-18 IT IT102021000022031A patent/IT202100022031A1/it unknown
-
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-
2025
- 2025-09-24 AU AU2025237956A patent/AU2025237956A1/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5528094A (en) * | 1993-03-29 | 1996-06-18 | Aisin Aw Co., Ltd. | Drive system for electric cars |
| US7034427B2 (en) * | 2003-08-18 | 2006-04-25 | Light Engineering, Inc. | Selective alignment of stators in axial airgap electric devices comprising low-loss materials |
| WO2020196310A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ダイキン工業株式会社 | 電動機システム |
| EP3930176A1 (en) * | 2019-03-27 | 2021-12-29 | Daikin Industries, Ltd. | Electric motor system |
| US20210123441A1 (en) * | 2019-10-23 | 2021-04-29 | Nidec Motor Corporation | Dual motor system with flow control |
| EP3846335A1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-07 | Fundación Tecnalia Research & Innovation | Motor assembly for stictionless operation |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| KUMAR VINAY ET AL: "An Industrial Survey on Electric Drives and Scope of Multilevel Inverter Based Induction Motor Drives in Sugar Industry", SUGAR TECH, SPRINGER INDIA, NEW DELHI, vol. 23, no. 4, 29 January 2021 (2021-01-29), pages 709 - 719, XP037484021, ISSN: 0972-1525, [retrieved on 20210129], DOI: 10.1007/S12355-020-00940-W * |
| LIANG XIAODONG ET AL: "Frequency Response Analysis for Phase-Shifting Transformers in Oil Field Facilities", IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY, NJ, US, vol. 50, no. 4, 1 July 2014 (2014-07-01), pages 2861 - 2870, XP011553365, ISSN: 0093-9994, [retrieved on 20140715], DOI: 10.1109/TIA.2013.2291936 * |
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