PL7789B1 - Urzadzenie rozruchowe do silników indukcyjnych zasilanych synchroniczna przetwornica fazowa. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy urzadzenia rozru¬ chowego dla silników indukcyjnych zasila¬ nych z sieci za. posrednictwem synchronicz¬ nej przetwornicy fazowej, tak ze przez re¬ gulacje wzbudzenia przetwornicy mozna napiecie na zaciskach silnika tak dostoso¬ wywac cy pierwotnego obwodu przetwornicy po¬ siada w calym zakresie mozliwych obcia¬ zen wartosc zgóry okreslona, r^p, cos cp = 1.W urzadzeniach takich organ sterowy oporu rozruchowego, nip. przelacznik lub silnik siterujacy, ulegajl zwykle dzialaniu wato- mierza zaleznego od obciazenia silnika i od nastawialnej sprezymy, tak ze polozenie spo¬ czynkowe organu sterujacego jest scisle o- kresilone równowaga dzialajacych nan sil.Na fig. 1 przedstawiono schematycznie takie urzadzenie rozruchowe. Litera s ozna¬ cza silnik siterujacy, wprawiajacy w ruch opornik rozruchowy a silnika indukcyjnego m. Silnik m otrzymuje prad od synchro¬ nicznej przetwornicy fazowej U, której pierwotne uzwojenie px moze byc njp. jed¬ nofazowe, uzwojenie zas wtórne p2 wielo¬ fazowe, W obwód pierwotnego uzwojenia px jest wlaczona wielka 'samomdulkcja 7, która ma umozliwiac zmiany wtórnego na-/ piecia na zaciskach przerf^ornicy, mimo ze napiecie pierwotne nie ulega zmianie, t^ oznacza uzwojenie wzbudzajace przetwor¬ nicy. Dzwignia b, przedstawiona na rysun-, ku w polozeniu spoczynku, przy przestawie¬ niu w jedna lub w diruga strone zamyka kontakty 1 lub 2, wskutek czego silnik ste¬ rujacy s opornika rozruchowego obraca sie w jednym lub w drugim kierunku. Na dzwi¬ gnie b dziala z jednej strony sprezyna c, której napiecie mozna regulowac mp, przez przestawianie dzwigni rozruchowej d, a z drugiej strony watomierz F, którego jednak cewka Fe, osadzona na dzwigna 6, otrzymu¬ je napiecie z zacisków przetwornicy, a przez druga, nieruchoma cewke Flf prze¬ plywa glówny prad przetwornicy. Dla roz¬ ruszania silnika napina sie sprezyne c ob¬ racajac dzwignie d w kierunku strzalki, tak ze dzwignia b odchyla sie i zamykaj ac styk 1 wprawia silnik sterujacy s w ruch obro¬ towy w takim kierunku, ze opór rozruszni¬ ka a silnika m stqpniowo maleje. Równio^ noczesnie ze wzrostem obciazenia silnika wylacznik regulacyjny K, na który obciag zenie przetwornicy oddzialywuije za posred¬ nictwem waitomierza F wlaczonego w pier¬ wotny obwód przetwornicy (m, wlacza kon¬ takt 3, wskutek czego silnik pomocniczy sx zaczyna sie obracac w takim kierunku, ze zmniejsza opór regulacyjnego opornika ar maszyny wzbudzajacej g przetwornice U i tem samem zwiekisza wzbudzenie. Wsku¬ tek tego wzrasta równiez napiecie pradu wychodzacego z przetwornicy do silnika rn, przyczem trzeba sie starac, zeby regula¬ cja wzbudzania przetwornicy dostosowywa¬ la sie szybko do wzrostu obciazenia, aby uniknac przeciazenia przetwornicy, z powo¬ du zbyt szybkiego spadania oporu rozru¬ sznika! d silnika indukcyjnego, .zianim wzbu¬ dzenie osiagnie taka wartosc, ze przetwor¬ nica nie moze juz wypasc z fazy. Statecz¬ nosc przetwornicy zalezy od jej wzbudze¬ nia, to znaczy, ze ona nie wypada z fazy o ile obciazenie nie przekracza tej najwyzszej wartosci, która odpowiada jej wzbudzeniu w danej chwili. Przy slabem wzbudzeniu, to znaczy przy zblizaniu sie do biegu jalo* wego, statecznosc jest stosunkowo mala i wzrasta stopniowo wraz ze wzbudzeniem.Synchroniczne przetwornice fazowe otrzy¬ muja zazwyczaj stosunkowo maly prad zwarcia, tak ze ione przy imalem wzbudze¬ niu maja mala zdolnosc do przeciazenia.Przez nadmierne napiecie sprezyny c mozna spowodowac zbyt wielkieobciazenie, które przy malem wzbudzeniu przetwornicy moze spowodowac jej wypadniecie z fazy.Opisa¬ ne wyzej, dotad uzywane urzadzenie regula- cyjne, usiluje wyrównac istniejace juz prze¬ ciazenie przez) idace za niem zwiekszenie wzbudzenia przetwornicy, wzglednie przez wywolany tern wzrost napiecia m na zaci- skach silnika indukcyjnego. Ten sposób regulacji nie odpowiada jednak celowi. Je¬ zeli przeciazenie juz nastapilo i przekro¬ czylo zakres statecznosci przetwornicy przy istniej acem w danej chwili wzbudze¬ niu, to nastepujacy potem wzrost napiecia nie moze juz przywrócic statecznosci. Po¬ wodem jest to, ze przy danym oporze roz¬ rusznika obciazenie wzrasta z kwadratem napiecia, wiec gdy napiecie wzrasta, to ob¬ ciazenie silnika i przetwornicy wzrasta w wyzszym stopniu, niz zakres statecznosci przetwornicy, tak ze w tych warunkach wzrost wzbudzenia nie moze nigdy nada¬ zyc za wzrostem obciazenia,/ Wynalazek podaje urzadzenie, które nie posiada tej wady, gdyz zapobiega ono temu, zeby w czasie rozruchu silnika in- dukcyjnego, silnik a i przetwornica dozna¬ waly wiekszego obciazenia, iniz to odpowia¬ da napieciu miedzyizaciskowemu, narzuca¬ nemu silnikowi przez przetwornice, wzgled¬ nie chwilowemu wzbudzeniu przetwornicy.Wskutek tego przetwornica nie moze byc przeciazona poza zakres jej .statecznosci, odpowiadajacy danemu wzbudzeniu, wiec niema obawy, aby przetwornica wypadla zfazy. ..;,-.; — 2 —Wynalazek polega na tem, ze organ ste¬ rowy, regulowany przez watoanierz mierza¬ cy obciazenie silnika wzglednie przetwor¬ nicy, ulega oprócz tego dzialaniu pewnej sily zmieniajacej sie samoczynnie stosow¬ nie do chwilowego napiecia na zaciskach silnika.Oprócz wspomnianej sily regulacyjnej mozna tez zastosowac celowo jeszcze jed¬ na sile dzialajaca w tym samytm kierunku i dajaca sie dcwolnie zmieniac zapomoca organu sluzacego do obslugi. Na rysunku przedstawiono przyklad wykonania takiego urzadzenia, Podlug praykladu na fig. 1 sprezyna c, której napiecie regulowane zapomoca dzwigni d przeciwdziala oddzialywaniu wa* tcmierza F na dzwignie sterujaca &, pozo* stala bez zmiany, lecz oprócz tego zastoso¬ wano na dzwigni 6 cewke h, przeciwdziala¬ jaca równiez watomierzowi F, przyczem je¬ go dzialanie zmienia sie samoczynnie sto- s-ownie do napiecia na zaciskach silnika m.W tym celu cewka otrzymuje prad posred¬ nio lub bezposrednio z 'zacisków wtór¬ nego uzwojenia P2 przetwornicy U.Mozna jednak zastosowac inne dowolne srodki, sluzace do wytwarzania sily przeciwdzialaj acej watomierzcwi F, re¬ gulowanej samoczynnie zaleznie od na¬ piecia, na zaciskach silnika m. Zaleznosc ta nie musi byc taka, ze sila regulacyjna zmienia sie proporcjonalnie do napiecia na zaciskach, wystarczy jezeli sila ta wzrasta lub maleje wraz ze zmiana wspomnianego napiecia. Poniewaz przetwornica posiada przy kazdetm wzbudzeniu pewien zakres statecznosci, który wzrasta wraz ze wzbu¬ dzeniem, wiec zmiany wspomnianej sily regulacyjnej nie mustza tez byc dokladnie proporcjonalne do wielkosci zmian napiecia na zaciskach, bo przedewiszystkiem chodzi, zeby te obopólne zmiany pokrywaly sie w czasie. To pokrywanie sie w czasie nie mu¬ si byc takze calkiem dokladne, lepiej jesit nawet jezeli zmiany sily regulacyjnej h nadazaj a za zmianami napiecia na zaciskach silnika R19 co mozna uzyskac np. zapomo- ca hamulca cieczowego. Jakkolwiek najle¬ piej uzaleznic samoczynne zmiany regula¬ cji/z wprost od napiecia na zaciskach silni¬ ka, lecz mozna je uzaleznic równiez od ja¬ kiegos organu, który ze swej strony zalezy od napiecia na zaciskach silnika, npi. od po¬ lozenia opornika ax maszyny wzbudzajacej g przetwornice. Poniewaz jednak zmiany napiecia na zaciskach silnika nadazaja za zmianami oporu regulacyjnego ax z pewna bezwladnoscia, wiec aby te bezwladnosc uwzglednic, trzeba do niej dostosowac dzia¬ lanie hamulca cieczowego lub t. p,, opóznia¬ jacego zmiany regulacji h.Dzialanie samoczynnej regulacji h jest zrozumiale na fig. 2, gdzie na osi odcietych odlozone sa obciazenia silnika, a na osi rzednych p sily dzialajace na dzwignie ste¬ rujaca 6. Prosita / wychodzaca z punktu zerowego uwidocznia zaleznosc sily wywie¬ ranej p na dzwignie & pnzez watomierz F od obciazenia silnika,. Gdyby nie bylo do¬ datkowej sily regulacyjnej h, a sprezynie c nadawaloby sie napiecie c1% to obciazenie silnika musialoby osiagnac wartosc w1% aby moglo równowazyc dzialanie watomierza F. Jezeli jednak na dzwignie sterujaca b dziala jeszcze sila h, to sytuacja jest na¬ stepujaca.Jezeli samoczynna regulacja napiecia zmieni napiecie na zaciskach silnika w ten sposób, ze kwadrat tego napiecia jest pro¬ porcjonalny do chwilowego obciazenia, al¬ bo tak, ze spólczyjnnik mocy w pierwotnym obwodzie przetwornicy fazowej jest równy w calym zakresie obciazenia jednostce (cos cp = 1), to napiecie, a tem samem propor¬ cjonalnie z niem zmieniajaca sie sila h, wzrasta z obciazeniem wzdluz krzywej h (fig. 2). Jezeli dzialanie sily h doda sie do dzialania sprezyny c, tak jak wskazuje linja kreska-ipunkt eh, to dzialanie watomie- rza F równowaza wspólnie sily cx + h2 (odpowiadajace obciazeniu W2), wzglednie — 3 —przy obciazeniu Wi sila sprezyny c ma wy¬ nosic tylko clf aby wraz z sila hx mogla zrównowazyc dzialanie watomiertza F przy obciazeniu wlm Z tego wynika, lze sprezyna c moze byc znacznie slabsza niz dotad, tak ze nawet jezeli zaraz na poczatku rozruchu nada sie jej najwieksze napiecie (zapomo- ca dzwigni rozruchowej d), to napiecie sil¬ nika, wzglednie przetwornicy równowazace tu napiecie sprezyny obniza sie ,w zakreis:'e statecznosci przetwormicy. Wiec nawet przy naglem wlaczeniu najwiekszego napiecia sprezyny c i odpowiadajacego mu obciaze¬ nia przetwornicy, ta ostatnia pozostaje w fazie, przyczem wzbudzenie przetwornicy i zatem tez napiecie na zaciskach silnika wzrajsta stopniowo 'samoczynnie. Wskutek wzrostu tego napiecia wzrasta równiez sila regulacyjna h, która wspiera dzialanie spre¬ zyny c, tak ze obciazenia w, równowazace waipolne dzialanie sprezyny c i dodatkowej sily regulacyjnej k, moze stopniowo wzra¬ stac. Sila regulacyjna h wzrasta tak dlugo, az obciazenie osiagnie le najwyzsza war¬ tosc, która odjpowiada napieciu sprezyny c i zaiiezfciej oid tej ostatniej, najwyzszej war¬ tosci dodatkowej sily h.Najwyzsze dajace sie osiagnac obciaze¬ nie zalezy w tym wypadku od dwóch wiel¬ kosci, mianowicie od sily dowolnie zmienia¬ nej (np, napiecie sprezyny c) zapcmoca dzwigni rozruchowej 'i od dodatkowej sily regulacyjnej h, zmieniajacej sie samoczyn¬ nie odpowiednio do chwilowego napiecia na zaciskach silnika.Chcac zmieniac najwyzsza wartosc ob¬ ciazenia, mozna zmieniac albo napiecie sprezyny, albo {poczatkowa wielkosc sily re- gulacyj nej, zmieniaj acej sie samoczynnie wraz z napieciem na zaciskach, albo tez o- bie te wielkosci. Na ryswnkiu przedstawio¬ no pierwlszy wypadek, w którym dzwignia rozruchowa d zmienia napiecie sprezyny c.Leciz mogloby lyc takze tak, ze napiecie sprezyny c byloby niezmienne, natomiast dzwignia rozruchowa d zmienialoby sie, np. opór cewki wlaczonej w obwód, albo opór pozorny, lub tez ilosc zwojów cewki.Dzwignie rozruchowa d mozna tez tak wy¬ konac, ze ona zmienia nietylko napiecie sprezyny c, lecz takze sile cewki.Sprezyna c jest oczywiscie tylko przy¬ kladem i mozna ja zastapic dowolna inna sila, np. ciezarkiem. Wspomniano tez na wstepie, ze sprezyna c moze byc wogóle zbedna, jezeli dzwignia sterujaca b lub in¬ ny równorzedny organ jest tak wykonany, ze w spoczynku (to znaczy gdy nie ulega dzialaniu ani watomierza F, ani sily regu* lacyjnej h) zachowuje polozenie odpowia¬ dajace iziminiejszaniu sie oporu rozrucho¬ wego. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Urzadzenie rozruchowe do silników indukcyjnych, zasilanych za posrednictwem synchronicznej przetwornicy fazowej, któ¬ rych napiecie na zaciskach dostosowuje sie do kazdorazowego obciazenia przez regula¬ cje wzbudzenia przetwornicy, przyczem ten crgan urzadzenia rozruchowego, który przez odchylenie sie z polozenia równowagi w jedna lub druga strone reguluje opór rozru¬ chowy przestawia sie ipod dzialaniem urza¬ dzenia ulegajacego* wplywowi zmian obcia¬ zenia silnika, wzglednie przetwornicy fazo¬ wej, znamienne tern, ze na narzad steruja¬ cy dziala sila regulacyjna, zmieniajaca sie samoczynnie pod wjplywem zmian napiecia na zaciskach silnika.

2. Urzadzenie rozruchowe wedlug zastrz. 1, znamienne tern, ze na narzad sterujacy oporu rozruchowego, oprócz sily regulacyj¬ nej zmieniajacej sie samoczynnie stosownie do zmian napiecia na zaciekach silnika, dziala jfszcze sila, która mozna zmieniac dowolnie.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienne tern, ze sila regulacyjna zalezna od napiecia na zaciskach silnika i przeciwdzia¬ lajaca dzialaniu przyrzadu zaleznego ©dobciazenia, jest zaopatrzona w urzadzenie umozliwiajace dowolna zmiane jej wielko¬ sci.

4. Urzadzenie rozruchowe wedlug zastrz. 1, znamienne tem, ze na sile regulacyjna zalezna od napiecia na zaciskach silnika i przeciwdzialajaca dzialaniu urzadzenia za¬ leznego od obciazenia, wplywa jesizcze u- rzadzenie hamulcze (opózniajace), Kalman von Kandó, Zastepca: Dr. inz. M, Kryzan, rzecznik patentowy.Do^opisu^patentowego Nr 7789. F< X ^ J$Z tri rVM/WV\AAr. 7 "^r* Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL