RU2393623C1 - Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания - Google Patents
Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393623C1 RU2393623C1 RU2008147604/09A RU2008147604A RU2393623C1 RU 2393623 C1 RU2393623 C1 RU 2393623C1 RU 2008147604/09 A RU2008147604/09 A RU 2008147604/09A RU 2008147604 A RU2008147604 A RU 2008147604A RU 2393623 C1 RU2393623 C1 RU 2393623C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- frequency
- winding
- phase
- stator winding
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам регулируемого электропривода на базе двигателя двойного питания. В предлагаемом способе регулирования частоты вращения двигателя двойного питания обмотку статора двигателя подключают к преобразователю частоты, в начальный момент пуска конечные выводы обмотки статора и выводы обмотки ротора замыкают накоротко, на выходе преобразователя частоты задают начальные значения частоты и напряжения и разгоняют ротор двигателя до порогового значения частоты вращения, после чего размыкают конечные выводы обмотки статора и выводы обмотки ротора, подключают выводы одной фазы обмотки ротора к конечным выводам одной фазы обмотки статора, выводы обмотки ротора последующей фазы - к конечным выводам обмотки статора предыдущей фазы, выводы обмотки ротора предыдущей фазы - к конечным выводам обмотки статора последующей фазы, одновременно с подключением выводов обмотки ротора к конечным выводам обмотки статора уменьшают частоту и напряжение на выходе преобразователя частоты, причем частоту уменьшают до уровня, при котором частота вращения поля статора будет равна половине от порогового значения частоты вращения ротора, после втягивания двигателя в синхронизм для регулирования частоты вращения двигателя плавно изменяют сигналы задания уровня частоты и напряжения на входе преобразователя частоты. Технический результат - обеспечение абсолютно жестких механических характеристик двигателя двойного питания за счет получения синхронного режима его работы. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам регулируемого электропривода на базе двигателя двойного питания.
Известен способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания, при котором обмотку статора питают напряжением постоянной амплитуды, а обмотку ротора - регулируемым напряжением от преобразователя частоты, измеряют мгновенные значения линейных напряжений между фазами обмоток ротора, определяют моменты коммутации ключей инвертора преобразователя частоты, коммутируя ключи инвертора, устанавливают заданную частоту вращения двигателя, а регулирование частоты вращения осуществляют изменением величины подведенного к обмотке ротора напряжения [1].
Недостатками данного способа регулирования частоты вращения двигателя двойного питания являются работа двигателя со скольжением, большим единицы, большим уровнем ЭДС в обмотке ротора, т.к. величина ЭДС ротора пропорциональна скольжению, а также низкий коэффициент мощности электропривода.
Наиболее близким к заявленному является способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания, при котором в обмотку статора подают напряжение постоянной амплитуды, а в обмотку ротора через преобразователь частоты подают регулируемое трехфазное напряжение, направленное встречно ЭДС обмотки ротора и превышающее его по величине. Изменяя величину подведенного к обмотке ротора напряжения путем изменения сигнала задания на входе преобразователя частоты, регулируют частоту вращения двигателя до тех пор, пока она станет по величине больше, чем частота вращения поля статора. После этого изменяют чередование напряжения в обмотке статора двигателя, одновременно уменьшают напряжение задания на входе преобразователя частоты. Изменяя величину подведенного к обмотке ротора напряжения путем изменения сигнала задания на входе преобразователя частоты, регулируют частоту вращения двигателя при значениях, превышающих по величине частоту вращения поля статора [2].
Недостатками данного способа регулирования частоты вращения двигателя двойного питания являются низкие энергетические показатели вследствие увеличения скольжения двигателя по мере увеличения частоты вращения, а также нелинейность механических характеристик двигателя.
В предлагаемом способе регулирования частоты вращения двигателя двойного питания на начальные выводы обмотки статора и на выводы обмотки ротора подают напряжение, частоту вращения двигателя регулируют с помощью преобразователя частоты, после разгона ротора двигателя до порогового значения частоты вращения изменяют чередование фаз в обмотке двигателя, а регулирование частоты вращения осуществляют путем изменения сигналов задания на входе преобразователя частоты, в начальный момент пуска конечные выводы обмотки статора и выводы обмотки ротора замыкают накоротко, на выходе преобразователя частоты задают начальные значения частоты и напряжения и разгоняют ротор двигателя до порогового значения частоты вращения, после чего размыкают конечные выводы обмотки статора и выводы обмотки ротора, подключают выводы одной фазы обмотки ротора к конечным выводам одной фазы обмотки статора, выводы обмотки ротора последующей фазы - к конечным выводам обмотки статора предыдущей фазы, выводы обмотки ротора предыдущей фазы - к конечным выводам обмотки статора последующей фазы, одновременно с подключением выводов обмотки ротора к конечным выводам обмотки статора уменьшают частоту и напряжение на выходе преобразователя частоты, причем частоту уменьшают до уровня, при котором частота вращения поля статора будет равна половине от порогового значения частоты вращения ротора, после втягивания двигателя в синхронизм для регулирования частоты вращения двигателя плавно изменяют сигналы задания уровня частоты и напряжения на входе преобразователя частоты.
В данном способе регулирования частоты вращения двигателя двойного питания обеспечивается синхронный режим работы двигателя с абсолютно жесткими механическими характеристиками.
На чертеже представлена функциональная схема устройства, в котором реализуется способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания.
Устройство для регулирования частоты вращения двигателя двойного питания содержит асинхронный двигатель, имеющий трехфазную статорную обмотку 1, и трехфазную роторную обмотку 2, начальные выводы обмотки статора подключены к выходу трехфазного преобразователя частоты 3, силовой вход которого подключен к питающей сети, конечный вывод первой фазной обмотки статора 4 подключен к выводу первой фазной обмотки ротора 5, вывод второй фазной обмотки статора 6 подключен к выводу третьей фазной обмотки ротора 7, конечный вывод третьей фазной обмотки статора 8 подключен к выводу второй фазной обмотки ротора 9, к точке соединения конечного вывода первой фазной обмотки статора и первой фазной обмотки ротора подключен вывод первого подвижного размыкающего контакта 10 коммутирующего аппарата, к точке соединения конечного вывода второй фазной обмотки статора и третьей фазной обмотки ротора подключены выводы первого неподвижного контакта 11 и второго подвижного размыкающего контакта 12 коммутирующего аппарата, к точке соединения конечного вывода третьей фазной обмотки статора и второй фазной обмотки ротора подключен вывод второго неподвижного контакта 13 коммутирующего аппарата, катушка которого 14 подключена к питающей сети через замыкающий контакт 15 центробежного реле 16, расположенного на одном валу с синхронизированным асинхронным двигателем, сигнальный вход блока управления 17 соединен с источником сигнала через второй замыкающий контакт 18 центробежного реле 16, первый выход 19 блока управления 17, осуществляющий задание частоты, соединен с первым управляющим входом преобразователя частоты 3, второй выход 20 блока управления 17, осуществляющий задание напряжения, соединен со вторым управляющим входом преобразователя частоты 3.
Способ регулирования частоты вращения в устройстве осуществляется следующим образом. При пуске в начальный период разгона двигателя замкнуты подвижные контакты 10 и неподвижные 11, а также подвижные контакты 12 и неподвижные контакты 13 коммутирующего аппарата, при этом конечные выводы обмотки статора и выводы обмотки ротора замкнуты накоротко и двигатель работает в асинхронном режиме. Блок управления 17 задает начальные значения напряжения и частоты на выходе преобразователя частоты 3.
Частота вращения поля статора определяется по формуле
ω0=2πf1/Pn,
где f1 - частота на выходе преобразователя частоты; Pn - число пар полюсов двигателя.
Начальная задаваемая частота f1 должна быть такой, чтобы магнитное поле статора вращалось с частотой вращения, большей, чем пороговая частота срабатывания центробежного реле 16, ω>ωпор.
Двигатель начинает разгоняться в асинхронном режиме. При достижении двигателем частоты вращения, равной пороговому значению ω=ωпор, срабатывает центробежное реле 16 и замыкает свой контакт 15 и контакт 18. Катушка 14 коммутирующего аппарата получает питание, подвижный контакт 10 размыкается с неподвижным контактом 11, подвижный контакт 12 размыкается с неподвижным контактом 13. Обмотка статора 1 двигателя будет соединена последовательно с обмоткой ротора 2 двигателя. Одновременно после замыкания контакта 18 центробежного реле 16 блок управления 17 получает сигнал для перехода во второй режим работы. Блок управления 17 изменяет значения сигналов задания напряжения и частоты для преобразователя частоты 3. Причем частоту f1 на выходе преобразователя частоты скачкообразно уменьшают до уровня f1синх, при котором частота вращения поля статора ω0синх будет равна половине от порогового значения частоты вращения ротора, при котором срабатывает центробежное реле ωпор
ω0синх=0.5ωпор.
Значение частоты f1синх, при которой двигатель втянется в синхронизм, определяется
f1синх=ωпор/Pn/4.
После переключения коммутирующего аппарата и установки частоты f1синх на выходе преобразователя частоты магнитное поле ротора ω2 вращается с такой же по величине частотой, как и магнитное поле статора ω0, но в направлении противоположном направлению вращения магнитного поля статора
ω2=-ω0.
Ротор будет вращаться в том же направлении, что и магнитное поле статора с частотой, в два раза большей, чем частота вращения поля статора
ω=2ω0.
Двигатель, получающий двойное питание, втягивается в синхронный режим работы.
После втягивания двигателя в синхронизм можно плавно регулировать частоту его вращения. Для этого с помощью блока управления 17 регулируют частоту f1 и напряжение U1 на выходе преобразователя частоты 3.
Обеспечение работы двигателя в синхронном режиме позволяет получить абсолютно жесткие механические характеристики двигателя и улучшенные энергетические показатели.
Список литературы
1. Авторское свидетельство СССР №1621136. Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания. МКИ H02P 7/63, 1992.
2. Патент РФ №2076450. Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания и устройство для его осуществления. МКИ H02P 7/36, 7/63, 1997.
Claims (1)
- Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания, при котором на начальные выводы обмотки статора и на выводы обмотки ротора подают напряжение, частоту вращения двигателя регулируют с помощью преобразователя частоты, после разгона ротора двигателя до порогового значения частоты вращения изменяют чередование фаз в обмотке двигателя, а регулирование частоты вращения осуществляют путем изменения сигналов задания на входе преобразователя частоты, отличающийся тем, что в начальный момент пуска конечные выводы обмотки статора и выводы обмотки ротора замыкают накоротко, на выходе преобразователя частоты задают начальные значения частоты и напряжения и разгоняют ротор двигателя до порогового значения частоты вращения, после чего размыкают конечные выводы обмотки статора и выводы обмотки ротора, подключают выводы одной фазы обмотки ротора к конечным выводам одной фазы обмотки статора, выводы обмотки ротора последующей фазы - к конечным выводам обмотки статора предыдущей фазы, выводы обмотки ротора предыдущей фазы - к конечным выводам обмотки статора последующей фазы, одновременно с подключением выводов обмотки ротора к конечным выводам обмотки статора уменьшают частоту и напряжение на выходе преобразователя частоты, причем частоту уменьшают до уровня, при котором частота вращения поля статора будет равна половине от порогового значения частоты вращения ротора, после втягивания двигателя в синхронизм для регулирования частоты вращения двигателя плавно изменяют сигналы задания уровня частоты и напряжения на входе преобразователя частоты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147604/09A RU2393623C1 (ru) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147604/09A RU2393623C1 (ru) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2393623C1 true RU2393623C1 (ru) | 2010-06-27 |
Family
ID=42683837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008147604/09A RU2393623C1 (ru) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2393623C1 (ru) |
-
2008
- 2008-12-02 RU RU2008147604/09A patent/RU2393623C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102158146A (zh) | 一种兆瓦级双馈电机的启动方法及装置 | |
| CN105577065B (zh) | 无刷双馈电机异步启动方法和装置 | |
| JP5713788B2 (ja) | 制御装置および可変速発電電動機始動方法 | |
| CN106411195B (zh) | 无刷直流电机电流变化率积分等值控制方法 | |
| CN108880363A (zh) | 三级式无刷同步电机异步起动控制方法及系统 | |
| CN108847796B (zh) | 三级式无刷同步电机磁阻式起动控制方法及系统 | |
| RU2393623C1 (ru) | Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания | |
| US20030128008A1 (en) | Electronic power supply for a synchronous motor with permanent-magnet rotor having two pairs of poles | |
| EP0994561A3 (en) | Method for restarting a synchronous permanent magnet motor still rotating | |
| CN201146479Y (zh) | 无刷双馈电机的启动装置 | |
| CA2760022C (en) | Double speed single phase alternating current motor | |
| CN111245310B (zh) | 一种基于转矩特性的异步起动永磁同步电机快速起动方法 | |
| Mohamadein et al. | Theory and performance of series connected self-excited synchronous generators | |
| Thanyaphirak et al. | Soft starting control of single-phase induction motor using PWM AC Chopper control technique | |
| CN107612042B (zh) | 基于预接入大阻抗的同步调相机启动并网电路及控制方法 | |
| EP1122879A2 (en) | Method and apparatus for controlling rotary machine coupled to a turbo engine | |
| RU2415507C1 (ru) | Способ пуска трехфазного высоковольтного электродвигателя переменного тока | |
| RU2657010C1 (ru) | Асинхронный электропривод | |
| CN113169684A (zh) | 用于使具有包括晶闸管的软起动器的永磁三相电机电网同步的方法 | |
| RU2249900C1 (ru) | Статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора | |
| JPH0564554B2 (ru) | ||
| RU2262179C2 (ru) | Асинхронный электропривод | |
| RU2076450C1 (ru) | Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания и устройство для его осуществления | |
| CN108306471A (zh) | 一种三相异步电机绕组结构 | |
| Grantham et al. | The dynamic characteristics of an isolated self-excited induction generator driven by a wind turbine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101203 |