RU2695795C1 - Connection method of asynchronous motor to ac sinusoidal voltage network by means of ac voltage regulator - Google Patents

Connection method of asynchronous motor to ac sinusoidal voltage network by means of ac voltage regulator Download PDF

Info

Publication number
RU2695795C1
RU2695795C1 RU2018136561A RU2018136561A RU2695795C1 RU 2695795 C1 RU2695795 C1 RU 2695795C1 RU 2018136561 A RU2018136561 A RU 2018136561A RU 2018136561 A RU2018136561 A RU 2018136561A RU 2695795 C1 RU2695795 C1 RU 2695795C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
sinusoidal voltage
asynchronous motor
network
sinusoidal
Prior art date
Application number
RU2018136561A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Иванович Панфилов
Михаил Георгиевич Асташев
Павел Ахматович Рашитов
Михаил Игоревич Петров
Original Assignee
Дмитрий Иванович Панфилов
Михаил Георгиевич Асташев
Павел Ахматович Рашитов
Михаил Игоревич Петров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Иванович Панфилов, Михаил Георгиевич Асташев, Павел Ахматович Рашитов, Михаил Игоревич Петров filed Critical Дмитрий Иванович Панфилов
Priority to RU2018136561A priority Critical patent/RU2695795C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2695795C1 publication Critical patent/RU2695795C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/70—Regulating power factor; Regulating reactive current or power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/26—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used for improvement of quality of electric power in three-phase electric mains of alternating current at connection to it as load of asynchronous motors. In the method of connecting an asynchronous motor to a network of variable sinusoidal voltage using an AC voltage controller operating from a network of variable sinusoidal voltage, using generation of controlled voltage on asynchronous motor stator windings during its start-up by means of AC voltage regulator connection in series with AC voltage network and stator windings of asynchronous motor and its voltage control during asynchronous motor start-up, as well as elimination of alternating voltage controller from series circuit, which includes network of alternating sinusoidal voltage and stator windings of asynchronous motor, during operation of asynchronous motor in steady-state mode, alternating-current controller is represented by variable sinusoidal voltage controller and when asynchronous motor achieves the steady-state rotation speed, AC voltage regulator through compensating capacitors is connected in parallel to stator windings of asynchronous motor to compensate its reactive power in AC sinusoidal voltage network and further control of sinusoidal voltage of the AC voltage regulator is performed in order to compensate for the reactive power generated by the asynchronous motor in the AC sinusoidal voltage network.
EFFECT: technical result is improvement of quality of electric energy consumed from a network of variable sinusoidal voltage both during start-up, and in steady-state operating mode of asynchronous motor.
1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике и предназначено для улучшения качества электроэнергии в трехфазной электрической сети переменного тока при подключении к ней в качестве нагрузки асинхронных двигателей. Асинхронные двигатели широко применяются в промышленности и имеют значительные преимущества перед другими типами электрических машин. Однако к существенным недостаткам асинхронных двигателей можно отнести большие пусковые токи и относительно низкий коэффициент мощности. Последний приводит к появлению значительной реактивной составляющей в передаваемой по сети электрической энергии при работе асинхронного двигателя в установившемся режиме. Указанные недостатки требуют применения дополнительных технических решений при подключении асинхронных двигателей к сети переменного тока.The present invention relates to electrical engineering and is intended to improve the quality of electricity in a three-phase AC network when connected to it as a load of induction motors. Induction motors are widely used in industry and have significant advantages over other types of electric machines. However, the significant disadvantages of induction motors include large inrush currents and a relatively low power factor. The latter leads to the appearance of a significant reactive component in the electric energy transmitted through the network during operation of the induction motor in steady state. These shortcomings require the use of additional technical solutions when connecting asynchronous motors to an alternating current network.

Известен способ подключения асинхронного двигателя с помощью преобразователя, осуществляющего плавное регулирование частоты подводимого синусоидального напряжения к статорным обмоткам асинхронного двигателя [Красовский А.Б. Основы электропривода: учебное пособие / А.Б. Красовский. - Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015, с. 289]. Управление частотой подводимого к статорным обмоткам синусоидального напряжения позволяет осуществлять плавный пуск асинхронного двигателя, снижать броски сетевого тока при пуске асинхронного двигателя и осуществлять регулирование частоты вращения его вала в установившемся режиме, что является основным преимуществом данного способа. В тех случаях, когда не требуется регулирования частоты вращения вала асинхронного двигателя, такой способ не эффективен в виду того, что стоимость преобразователей подобного типа является относительно высокой. Кроме того, приведенный способ характеризуется относительно низким к.п.д. в связи с большими потерями в преобразователе, связанными с двойным преобразованием электроэнергии и высокой частотой работы его ключевых элементов.There is a method of connecting an induction motor using a converter that provides smooth control of the frequency of the input sinusoidal voltage to the stator windings of an asynchronous motor [Krasovsky AB The basics of electric drive: a training manual / A.B. Krasovsky. - Moscow: Publishing House MSTU. N.E. Bauman, 2015, p. 289]. Controlling the frequency of the sinusoidal voltage supplied to the stator windings makes it possible to smoothly start the induction motor, reduce the inrush current when starting the induction motor, and control the speed of its shaft in the steady state, which is the main advantage of this method. In cases where it is not necessary to control the rotational speed of the shaft of an induction motor, this method is not effective in view of the fact that the cost of converters of this type is relatively high. In addition, the above method is characterized by a relatively low efficiency due to large losses in the converter associated with the double conversion of electricity and the high frequency of operation of its key elements.

Наиболее близким прототипом к заявляемому изобретения является способ подключения асинхронного двигателя с помощью тиристорного регулятора переменного напряжения, включаемого последовательно с источником питания и статорными обмотками асинхронного двигателя, при котором регулирование величины действующего значения напряжения на каждой фазе статорной обмотки осуществляется с помощью фазового регулирования угла отпирания тиристоров регулятора переменного напряжения относительно фазного напряжения сети [А. Ситников «Тиристорное устройство плавного пуска асинхронного двигателя» Современная электроники №9, 2008, с. 50-53]. При таком способе подключения асинхронного двигателя к сети переменного синусоидального напряжения регулятор переменного напряжения управляет действующим значением напряжения, прикладываемого к статорным обмоткам асинхронного двигателя и тем самым ограничивает броски тока в сети переменного синусоидального напряжения. При достижении установившегося режима работы асинхронного двигателя регулятор переменного напряжения выводится из работы путем его шунтирования посредством реле для исключения дополнительных потерь энергии в цепи источник питания - асинхронный двигатель. Недостатком такого способа подключения асинхронного двигателя к сети переменного синусоидального напряжения является наличие несинусоидальных токов в сети переменного синусоидального напряжения при пуске асинхронного двигателя вследствие применения метода фазового управления тиристорами в регуляторе переменного напряжения. Это отрицательно сказывается на качестве электроэнергии в сети переменного напряжения из-за возникновения в последней несинусоидальных токов в процессе пуска асинхронного двигателя. Кроме того, при таком способе подключения не решается проблема компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя в сети переменного синусоидального напряжения в установившемся режиме его работы.The closest prototype to the claimed invention is a method of connecting an induction motor using a thyristor AC voltage regulator, connected in series with a power source and stator windings of an induction motor, in which the regulation of the magnitude of the effective voltage value at each phase of the stator winding is carried out by phase adjustment of the unlock angle of the thyristors of the regulator AC voltage relative to the phase voltage of the network [A. Sitnikov “Thyristor device for smooth starting of an induction motor”. Modern Electronics No. 9, 2008, p. 50-53]. With this method of connecting an induction motor to an ac sinusoidal voltage network, the ac voltage regulator controls the effective value of the voltage applied to the stator windings of the induction motor and thereby limits the inrush currents in the ac sinusoidal voltage network. When the steady state operation of the induction motor is achieved, the AC voltage regulator is taken out of operation by shunting it using a relay to exclude additional energy losses in the circuit, the power source is an asynchronous motor. The disadvantage of this method of connecting an induction motor to an ac sinusoidal voltage network is the presence of non-sinusoidal currents in the ac sinusoidal voltage network when the induction motor is started due to the application of the thyristor phase control method in the ac voltage regulator. This adversely affects the quality of electricity in the AC network due to the occurrence of non-sinusoidal currents in the last during the start-up of an induction motor. In addition, with this method of connection, the problem of compensating the reactive power of an induction motor in an ac sinusoidal voltage network in the steady state of its operation is not solved.

Техническим результатом, на получение которого направлено предлагаемое изобретение, является улучшение качества электрической энергии, потребляемой от сети переменного синусоидального напряжения как в процессе пуска, так и в установившемся режиме работы асинхронного двигателя.The technical result, to which the present invention is directed, is to improve the quality of electrical energy consumed from the AC sinusoidal voltage network both during start-up and in the steady state operation of an induction motor.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в способе подключения асинхронного двигателя к сети переменного синусоидального напряжения с помощью регулятора переменного напряжения, работающего от сети переменного синусоидального напряжения, использующем формирование регулируемого напряжения на обмотках статора асинхронного двигателя в процессе его пуска с помощью подключения регулятора переменного напряжения последовательно с сетью переменного напряжения и статорными обмотками асинхронного двигателя и управления его напряжением в процессе пуска асинхронного двигателя, а также исключение регулятора переменного напряжения из последовательной цепи, включающей сеть переменного синусоидального напряжения и статорные обмотки асинхронного двигателя, при работе асинхронного двигателя в установившемся режиме в качестве регулятора переменного напряжения используют регулятор переменного синусоидального напряжения и при достижении асинхронным двигателем установившейся скорости вращения регулятор переменного напряжения через компенсирующие конденсаторы подключают параллельно статорным обмоткам асинхронного двигателя для компенсации его реактивной мощности в сети переменного синусоидального напряжения и дальнейшее управление синусоидальным напряжением регулятора переменного напряжения осуществляют с целью компенсации реактивной мощности, генерируемой асинхронным двигателем в сеть переменного синусоидального напряжения.The technical result of the invention is achieved in that in a method for connecting an induction motor to an ac sinusoidal voltage network using an ac voltage regulator operating from an ac sinusoidal voltage network, using an adjustable voltage generation on the stator windings of an asynchronous motor during start-up by connecting an ac voltage regulator in series with the AC network and the stator windings of the induction motor and controlling its voltage during the start-up of the induction motor, as well as the exclusion of the AC voltage regulator from the serial circuit, including the AC sinusoidal voltage network and the stator windings of the asynchronous motor, when the asynchronous motor operates in steady state, the AC sinusoidal voltage regulator is used as the AC voltage regulator and when asynchronous motor steady rotation speed AC voltage regulator through compensation The capacitors are connected in parallel with the stator windings of the induction motor to compensate for its reactive power in the AC sinusoidal voltage network and further control of the sinusoidal voltage of the AC voltage regulator is carried out in order to compensate for the reactive power generated by the induction motor in the AC sinusoidal voltage network.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена блок схема устройства, поясняющая принцип работы предлагаемого способа подключения асинхронного двигателя к сети переменного синусоидального напряжения с помощью регулятора переменного напряжения на примере одной фазы статора асинхронного двигателя.The essence of the proposed method is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 is a block diagram of a device explaining the principle of operation of the proposed method for connecting an induction motor to an ac sinusoidal voltage network using an ac voltage regulator using an example of a phase of a stator of an induction motor.

Блок схема фиг. 1 содержит источник переменного синусоидального напряжения 1, первый вывод которого подключен к первому выводу фазной обмотки 2 статора асинхронного двигателя 3, а второй вывод фазной обмотки 2 статора асинхронного двигателя 3 подключен к первому выводу датчика тока 4, второй вывод которого соединен с основным общим выводом 0 двухпозиционного переключателя 5. Вывод 1 двухпозиционного переключателя 5 соединен с выходом 1 и входом 1 регулятора переменного синусоидального напряжения 6, входы 1 и 2 которого соединены с вторым и первым выводами источника переменного синусоидального напряжения 1 соответственно, а выход 2 регулятора переменного синусоидального напряжения 6 соединен с выводом 2 двухпозиционного переключателя 5, к которому также подключен первый вывод компенсирующего конденсатора 7. Второй вывод компенсирующего конденсатора 7 соединен с первым выводом ключа 8, при этом второй вывод ключа 8 соединен с первым выводом источника переменного синусоидального напряжения 1. Параллельно источнику синусоидального напряжения 1 включен датчик напряжения 9, сигнал с выхода которого поступает на вход 1 системы управления 10 регулятора переменного синусоидального напряжения 6. На вход 2 системы управления 10 регулятора переменного синусоидального напряжения 6 поступает сигнал с датчика тока 4 фазной обмотки 2 статора асинхронного двигателя 3. Выход 1 системы управления 10 регулятора переменного синусоидального напряжения 6 соединен с входом 3 регулятора переменного синусоидального напряжения 6. Выходы 2 и 3 системы управления 10 соединены соответственно с управляющими входами двухпозиционного переключателя 5 и ключа 8. На вход 3 системы управления 10 поступает сигнал внешнего управления. Построение устройства для других фаз статорной обмотки асинхронного двигателя 3 выполняется аналогично.The block diagram of FIG. 1 contains a source of alternating sinusoidal voltage 1, the first output of which is connected to the first output of the phase winding 2 of the stator of the induction motor 3, and the second output of the phase winding 2 of the stator of the induction motor 3 is connected to the first output of the current sensor 4, the second output of which is connected to the main common terminal 0 on-off switch 5. Pin 1 of on-off switch 5 is connected to output 1 and input 1 of the AC sinusoidal voltage regulator 6, inputs 1 and 2 of which are connected to the second and first terminals the alternating sinusoidal voltage 1, respectively, and the output 2 of the AC sinusoidal voltage regulator 6 is connected to the output 2 of the on-off switch 5, to which the first output of the compensating capacitor 7 is also connected. The second output of the compensating capacitor 7 is connected to the first output of the key 8, while the second output of the key 8 is connected to the first output of the AC sinusoidal voltage source 1. Parallel to the sinusoidal voltage source 1, a voltage sensor 9 is connected, the output signal of which enters the input 1 of the control system 10 of the AC sinusoidal voltage regulator 6. The input 2 of the control system 10 of the AC sinusoidal voltage regulator 6 receives a signal from the current sensor 4 of the phase winding 2 of the stator of the induction motor 3. The output 1 of the control system 10 of the AC sinusoidal voltage regulator 6 is connected to input 3 of the regulator of the variable sinusoidal voltage 6. The outputs 2 and 3 of the control system 10 are connected respectively to the control inputs of the on-off switch 5 and key 8. On Cycle 3 Control system 10 receives an external control signal. The construction of the device for other phases of the stator winding of the induction motor 3 is carried out similarly.

Способ реализуется следующим образом:The method is implemented as follows:

При поступлении на вход 3 системы управления 10 сигнала управления на пуск асинхронного двигателя 3 система управления 10 регулятора переменного синусоидального напряжения 6 формирует на своем выходе 2 сигнал управления двухпозиционным переключателем 5 на замыкание выводов 0 и 2 двухпозиционного переключателя 5, тем самым подключая выходные зажимы (выход 1 и выход 2) регулятора переменного синусоидального напряжения 6 последовательно с источником переменного синусоидального напряжения 1, датчиком тока 4 и фазной обмоткой 2 статора асинхронного двигателя 3. При этом, сигналом на выходе 3 системы управления 10 ключ 8 переводится в разомкнутое состояние. Регулятор переменного синусоидального напряжения 6 получает питание от источника переменного синусоидального напряжения 1, к которому он подключен своими входными зажимами (вход 1 и вход 2). Сигнал с выхода 1 системы управления 10 поступает на управляющий вход 3 регулятора переменного синусоидального напряжения 6 и задает требуемую величину переменного синусоидального напряжения между его выходными зажимами (выход 1 и выход 2). При пуске асинхронного двигателя под управлением системы управления 10 между выходными зажимами (выход 1 и выход 2) регулятора переменного синусоидального напряжения 6 формируется управляемое синусоидальное переменное напряжение, которое по мере разгона асинхронного двигателя изменяется от величины напряжения источника синусоидального напряжения 1 до нуля. При этом выходное синусоидальное напряжение между выходными зажимами выход 1 и выход 2 регулятора переменного синусоидального напряжения 6 по своему направлению противоположно напряжению источника синусоидального напряжения 1 и, таким образом, напряжение, прикладываемое к фазной обмотке 2 статора асинхронного двигателя 3, определяется как разность напряжения источника синусоидального напряжения 1 и напряжения, формируемого между выходными зажимами выход 1 и выход 2 регулятора переменного синусоидального напряжения 6. За счет управления величиной синусоидального напряжения между выходными зажимами выход 1 и выход 2 регулятора переменного синусоидального напряжения 6 можно управлять скоростью изменения синусоидальным напряжением на фазной обмотке 2 статора асинхронного двигателя 3, ограничивать ее ток и сохранять синусоидальными напряжения и токи в процессе разгона асинхронного двигателя 3.Upon receipt of a control signal 10 at the input 3 of the control system 10 to start the induction motor 3, the control system 10 of the AC sinusoidal voltage regulator 6 generates at its output 2 a control signal of the on-off switch 5 to short circuit the terminals 0 and 2 of the on-off switch 5, thereby connecting the output terminals (output 1 and output 2) of the AC sinusoidal voltage regulator 6 in series with the AC sinusoidal voltage source 1, current sensor 4 and stator phase winding 2 asynchronously th engine 3. In this case, the signal at the output 3 of the control system 10, the key 8 is transferred to the open state. The AC sinusoidal voltage regulator 6 receives power from the AC sinusoidal voltage source 1, to which it is connected by its input terminals (input 1 and input 2). The signal from the output 1 of the control system 10 is supplied to the control input 3 of the AC sinusoidal voltage regulator 6 and sets the required value of the AC sinusoidal voltage between its output terminals (output 1 and output 2). When the induction motor is started under the control of the control system 10 between the output terminals (output 1 and output 2) of the AC sinusoidal voltage regulator 6, a controlled sinusoidal alternating voltage is generated, which changes as the asynchronous motor accelerates from the voltage of the sinusoidal voltage source 1 to zero. In this case, the output sinusoidal voltage between the output terminals output 1 and output 2 of the AC sinusoidal voltage regulator 6 in its direction is opposite to the voltage of the sinusoidal voltage source 1 and, thus, the voltage applied to the phase winding 2 of the stator of the induction motor 3 is determined as the voltage difference of the sinusoidal source voltage 1 and the voltage generated between the output terminals output 1 and output 2 of the regulator of the variable sinusoidal voltage 6. Due to the control the value of the sinusoidal voltage between the output terminals, output 1 and output 2 of the AC sinusoidal voltage regulator 6, you can control the rate of change of the sinusoidal voltage on the phase winding 2 of the stator of the induction motor 3, limit its current and keep the voltage and currents sinusoidal during acceleration of the induction motor 3.

После разгона асинхронного двигателя 3 и достижения установившегося режима его работы система управления 10 замыкает ключ 8, переключает двухпозиционный переключатель 5 в положение, обеспечивающее замкнутое состояние его выводов 0 и 1, при котором фазная обмотка статора подключается напрямую к источнику переменного синусоидального напряжения 1, а выходные зажимы выход 1 и выход 2 регулятора переменного синусоидального напряжения 6 подключаются параллельно источнику переменного синусоидального напряжения 1 через компенсирующий конденсатор 7 и замкнутый ключ 8. В этом случае регулятор переменного синусоидального напряжения 6 работает в режиме компенсатора реактивной мощности асинхронного двигателя 3 и за счет управления величиной синусоидального напряжения на выходных зажимах регулятора переменного синусоидального напряжения 6 задается необходимая величина емкостного тока, протекающего через компенсирующий конденсатор 7. При этом, как видно из фиг. 1, к компенсирующему конденсатору 7 прикладывается алгебраическая сумма напряжений источника переменного синусоидального напряжения 1 и напряжения, формируемого между выходными зажимами выход 1 и выход 2 регулятора переменного напряжения 6. Регулируя величину синусоидального напряжения между выходными зажимами выход 1 и выход 2 регулятора переменного синусоидального напряжения 6 осуществляют компенсацию реактивной, генерируемой фазной обмоткой 2 статора асинхронного двигателя 3 в источник переменного синусоидального напряжения 1, так чтобы суммарная потребляемая от источника переменного синусоидального напряжения 1 реактивная мощность сводилась к минимуму.After the acceleration of the induction motor 3 and the achievement of a steady state of its operation, the control system 10 closes the key 8, switches the on-off switch 5 to a position that provides the closed state of its terminals 0 and 1, in which the phase stator winding is connected directly to the AC sinusoidal voltage source 1, and the output terminals output 1 and output 2 of the AC sinusoidal voltage regulator 6 are connected in parallel with the AC sinusoidal voltage source 1 through compensating condensate OP 7 and a closed key 8. In this case, the AC sinusoidal voltage regulator 6 operates in the mode of reactive power compensation of the asynchronous motor 3 and, by controlling the value of the sinusoidal voltage at the output terminals of the AC sinusoidal voltage regulator 6, the required value of the capacitive current flowing through the compensation capacitor 7 is set Moreover, as can be seen from FIG. 1, an algebraic sum of the voltages of the AC sinusoidal voltage source 1 and the voltage generated between the output terminals output 1 and output 2 of the AC voltage regulator 6 is applied to the compensating capacitor 7. By adjusting the value of the sinusoidal voltage between the output terminals, output 1 and output 2 of the AC sinusoidal voltage regulator 6 are carried out compensation of the reactive generated by the phase winding 2 of the stator of the induction motor 3 into a source of alternating sinusoidal voltage 1, so To the total consumption from an AC voltage of sinusoidal 1 reactive power is minimized.

Таким образом, применение в качестве регулятора переменного напряжения 6 регулятора переменного синусоидального напряжения и управление его подключением к асинхронному двигателю 3 по предлагаемому способу позволяет решить основную задачу предлагаемого изобретения: улучшить качество электроэнергии, потребляемой от источника переменного синусоидального напряжения 1 как на интервале времени запуска асинхронного двигателя 3, так и при его работе в установившемся режиме. На интервале запуска асинхронного двигателя 3 это достигается тем, что к фазным обмоткам статора асинхронного двигателя 3 всегда прикладывается синусоидальное изменяющееся во времени напряжение и в них протекает синусоидальный ток. В установившемся режиме улучшение качества электрической энергии, потребляемой от источника синусоидального напряжения 1, достигается тем, что регулятор переменного синусоидального напряжения 6 работает в режиме компенсатора реактивной мощности и с помощью регулирования величины синусоидального напряжения между его выходными зажимами выход 1 и выход 2 обеспечивается минимизация уровня реактивной мощности, потребляемой от источника переменного синусоидального напряжения 1. При этом ток, потребляемый от источника переменного синусоидального напряжения 1, не имеет высокочастотных гармоник, что также положительно сказывается на качестве электрической энергии, потребляемой от источника переменного синусоидального напряжения 1.Thus, the use as an AC voltage regulator 6 of an AC sinusoidal voltage regulator and controlling its connection to an asynchronous motor 3 by the proposed method allows us to solve the main problem of the invention: to improve the quality of the energy consumed from the AC sinusoidal voltage source 1 as on the time interval for starting the induction motor 3, and when it is running in steady state. In the start-up interval of the induction motor 3, this is achieved by the fact that a sinusoidal time-varying voltage is always applied to the phase windings of the stator of the induction motor 3 and a sinusoidal current flows in them. In the steady state, the improvement of the quality of electric energy consumed from the sinusoidal voltage source 1 is achieved by the fact that the variable sinusoidal voltage regulator 6 operates in the mode of reactive power compensator and by regulating the magnitude of the sinusoidal voltage between its output terminals, output 1 and output 2 minimize reactive level the power consumed from the source of alternating sinusoidal voltage 1. In this case, the current consumed from the source of alternating sinusoidal voltage cial voltage 1 has no high-frequency harmonics, which also positively affects the quality of the electrical energy consumed by the AC sinusoidal voltage 1.

Кроме того, в случае необходимости, раздельное пофазное управление регулятором переменного синусоидального напряжения 6 может быть использовано также для симметрирования фазных напряжений, прикладываемых к фазным обмоткам 2 статора асинхронного двигателя 3 при его работе в установившемся режиме. Такое управление позволяет повысить надежность работы асинхронного двигателя при асимметрии фазных напряжений источника переменного синусоидального напряжения 1.In addition, if necessary, separate phase-by-phase control of the variable sinusoidal voltage regulator 6 can also be used to balance the phase voltages applied to the phase windings 2 of the stator of the induction motor 3 when it is operating in steady state. This control improves the reliability of the induction motor with an asymmetry of phase voltage of the source of alternating sinusoidal voltage 1.

Claims (1)

Способ подключения асинхронного двигателя к сети переменного синусоидального напряжения с помощью регулятора переменного напряжения, работающего от сети переменного синусоидального напряжения, использующий формирование регулируемого напряжения на обмотках статора асинхронного двигателя в процессе его пуска с помощью подключения регулятора переменного напряжения последовательно с сетью переменного напряжения и статорными обмотками асинхронного двигателя и управления его напряжением в процессе пуска асинхронного двигателя, а также исключение регулятора переменного напряжения из последовательной цепи, включающей сеть переменного синусоидального напряжения и статорные обмотки асинхронного двигателя, при работе асинхронного двигателя в установившемся режиме, отличающийся тем, что в качестве регулятора переменного напряжения используют регулятор переменного синусоидального напряжения и при достижении асинхронным двигателем установившейся скорости вращения регулятор переменного напряжения через компенсирующие конденсаторы подключают параллельно статорным обмоткам асинхронного двигателя для компенсации его реактивной мощности в сети переменного синусоидального напряжения и дальнейшее управление синусоидальным напряжением регулятора переменного напряжения осуществляют с целью компенсации реактивной мощности, генерируемой асинхронным двигателем в сеть переменного синусоидального напряжения.A method of connecting an induction motor to an ac sinusoidal voltage network using an ac voltage regulator operating from an ac sinusoidal voltage network, using the formation of an adjustable voltage on the stator windings of an asynchronous motor during its start-up by connecting an ac voltage regulator in series with the ac voltage network and stator windings of the asynchronous the motor and controlling its voltage during the start-up of the induction motor, and that also the exclusion of the AC voltage regulator from the serial circuit, including the AC sinusoidal voltage network and the stator windings of the induction motor, when the asynchronous motor operates in steady state, characterized in that the AC sinusoidal voltage regulator is used as the AC voltage regulator and when the induction motor reaches a steady rotation speed AC voltage regulator connects stator in parallel through compensating capacitors windings of an induction motor to compensate for its reactive power in the AC sinusoidal voltage network and further control the sinusoidal voltage of the AC voltage regulator is carried out in order to compensate for the reactive power generated by the asynchronous motor in the AC sinusoidal voltage network.
RU2018136561A 2018-10-17 2018-10-17 Connection method of asynchronous motor to ac sinusoidal voltage network by means of ac voltage regulator RU2695795C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018136561A RU2695795C1 (en) 2018-10-17 2018-10-17 Connection method of asynchronous motor to ac sinusoidal voltage network by means of ac voltage regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018136561A RU2695795C1 (en) 2018-10-17 2018-10-17 Connection method of asynchronous motor to ac sinusoidal voltage network by means of ac voltage regulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2695795C1 true RU2695795C1 (en) 2019-07-30

Family

ID=67586604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018136561A RU2695795C1 (en) 2018-10-17 2018-10-17 Connection method of asynchronous motor to ac sinusoidal voltage network by means of ac voltage regulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2695795C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2416517B2 (en) * 1974-04-03 1980-09-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Arrangement for eating alternating or Rotating field machines
GB2189952B (en) * 1986-04-30 1990-05-16 Westinghouse Electric Corp Control system for an induction motor drive
FR2733863B1 (en) * 1995-05-05 1997-06-06 Schneider Electric Sa METHOD FOR CONTROLLING A DIMMER AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
EP0621680B1 (en) * 1993-04-17 1997-09-24 AEG Stromversorgungs-Systeme GmbH Method for limiting of the torque in soft starting of a threephase asynchronous motor
RU2369002C2 (en) * 2007-12-05 2009-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет - УПИ" Device for smooth start of induction motor
RU2418356C1 (en) * 2010-04-13 2011-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Electric drive with three-phase asynchronous motor
RU124088U1 (en) * 2012-07-03 2013-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" SMART STARTING DEVICE FOR ASYNCHRONOUS MOTOR WITH SHORT-CLOSED ROTOR

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2416517B2 (en) * 1974-04-03 1980-09-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Arrangement for eating alternating or Rotating field machines
GB2189952B (en) * 1986-04-30 1990-05-16 Westinghouse Electric Corp Control system for an induction motor drive
EP0621680B1 (en) * 1993-04-17 1997-09-24 AEG Stromversorgungs-Systeme GmbH Method for limiting of the torque in soft starting of a threephase asynchronous motor
FR2733863B1 (en) * 1995-05-05 1997-06-06 Schneider Electric Sa METHOD FOR CONTROLLING A DIMMER AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
US5859514A (en) * 1995-05-05 1999-01-12 Schneider Electric Sa Control method for a start-up control unit and an apparatus to make use of this method
RU2369002C2 (en) * 2007-12-05 2009-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет - УПИ" Device for smooth start of induction motor
RU2418356C1 (en) * 2010-04-13 2011-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Electric drive with three-phase asynchronous motor
RU124088U1 (en) * 2012-07-03 2013-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" SMART STARTING DEVICE FOR ASYNCHRONOUS MOTOR WITH SHORT-CLOSED ROTOR

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RU 124088 Г1, 10.01.2013. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20020079859A1 (en) Efficiency maximizing motor controller and method
US8395347B2 (en) Induction motor control device and induction motor group control system
WO2016089859A1 (en) Bidirectional high frequency variable speed drive for chp (combined heating and power) and flywheel applications
Chen et al. STATCOM controls for a self-excited induction generator feeding random loads
Nied et al. Soft starting of induction motor with torque control
JP2017506302A (en) Gas turbine power generation system
Chenchevoi et al. Research on harmonic composition of voltage and current of induction generator with high saturation magnetic system
Plunkett et al. Synchronous control of a static ac induction motor drive
CN109802397B (en) Self-adaptive PI double closed-loop control method of static var generator
US20050231150A1 (en) Method and device for the sensor reduced regulation of a permanent magnet excited synchronous machine
RU2695795C1 (en) Connection method of asynchronous motor to ac sinusoidal voltage network by means of ac voltage regulator
RU2362264C1 (en) Method of controlling alternating current drive
CN111585498A (en) Variable-frequency speed regulation control system with load observer and frequency converter
Zhao et al. Rapid soft re-switching strategy of intermittent supply for energy saving in beam pumping motors systems with dynamic load conditions
US20190260299A1 (en) Operating circuit for coupling a synchronous machine with a voltage network and method for operating it
RU166655U1 (en) AC CONTROL DEVICE
RU2714920C1 (en) Supply method of three-phase alternating current asynchronous motors of electric locomotive auxiliary machines system
RU2639048C2 (en) Method of frequency conversion
CN110086389B (en) Power generation equipment and movable generator set running off grid
RU2786694C1 (en) Method for control an asynchronous motor with a phase rotor
RU2474038C1 (en) Double-motor electric drive
RU2326775C2 (en) Method of controlling ac motor moment by generation in motor drive of frequency-controlled signal and method to this effect
EA010412B1 (en) The three-phase ac speed adjustable motor
RU2761868C1 (en) Method for control of autonomous asynchronous generator
Alcaso et al. Asymmetrical operation of a twelve-pulse LCI drive system with power converter faults