RU2737958C1

RU2737958C1 - Device for starting powerful synchronous electric motors

Info

Publication number: RU2737958C1
Application number: RU2020121382A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Петрович Корнилов; Рифхат Рамазанович Храмшин; Тимур Рифхатович Храмшин; Андрей Николаевич Шеметов; Игорь Олегович Кожевников
Priority date: 2020-06-27
Filing date: 2020-06-27
Publication date: 2020-12-07

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used for starting powerful synchronous motors, for example, electric motors of cold rolling mill. In device for starting powerful synchronous motors actuator 3 is represented by three direct current generators, starting electric motor 1 is rigidly fixed on shaft of main electric motor 2, starting electric motor 1 and three direct current generators 3 enter first 7, second 8, third 9 and fourth 10 electromechanical complexes, respectively, which are generator-DC motor system, main electric motor 2 is included into the fifth electromechanical complex 11, said five electromechanical systems 7-11 are included in the first electromechanical system 12, similar electromechanical complexes 7-11 are included in the second electromechanical system 13.

EFFECT: improved starting characteristics.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для запуска мощных синхронных высоковольтных электродвигателей, например, электродвигателей стана холодной прокатки.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to start powerful synchronous high-voltage electric motors, for example, electric motors of a cold rolling mill.

Известен способ запуска синхронного двигателя большой мощности и устройство для его осуществления с помощью разгонного двигателя. В качестве разгонного двигателя используется асинхронный короткозамкнутый двигатель, имеющий номинальную синхронную частоту вращения, равную или несколько больше частоты вращения синхронного двигателя, и мощностью, не превышающую половины мощности этого двигателя. Разгонный двигатель, жестко связанный с валом синхронного двигателя, включается в сеть и разгоняется до подсинхронной частоты вращения, после чего включается в сеть синхронный двигатель. Включение возбуждения синхронного двигателя производится так же, как при асинхронном пуске. После окончания пуска разгонный асинхронный двигатель отключается от сети, см. М.И. Слодарж «Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей». Москва Энергия, 1977 г. С. 98-99. The known method of starting a synchronous motor of high power and a device for its implementation using an accelerating engine. As an accelerating motor, an asynchronous squirrel-cage motor is used, which has a nominal synchronous rotational speed equal to or slightly higher than the rotational speed of the synchronous motor, and a power not exceeding half the power of this motor. The accelerating motor, rigidly connected to the shaft of the synchronous motor, is connected to the network and accelerates to the subsynchronous speed, after which the synchronous motor is connected to the network. The excitation of a synchronous motor is switched on in the same way as with an asynchronous start. After the end of the start, the accelerating asynchronous motor is disconnected from the network, see M.I. Slodarzh "Operating modes, relay protection and automation of synchronous electric motors." Moscow Energy, 1977 S. 98-99.

Недостатком известного устройства является то, что пусковой ток в момент включения синхронного двигателя и напряжение на шинах источника питания практически такие же, как при асинхронном пуске двигателя. Отметим, что большие пусковые токи вызывают значительную просадку напряжения питающей сети. Это может повлечь за собой остановку других синхронных и асинхронных машин, которые получают питание от этих же шин, в результате срабатывания защит по низкому напряжению. Большие пусковые токи снижают изоляционные свойства обмоток статора синхронного двигателя. Кроме того, недостатком известного устройства является то, что ротор разгонного двигателя жестко связан с валом синхронного двигателя, создавая ему дополнительную нагрузку после пуска. Все выше описанное снижает технико-экономических показателей пускового устройства.The disadvantage of the known device is that the starting current at the moment of switching on the synchronous motor and the voltage on the buses of the power source are practically the same as when the motor is started asynchronously. Note that large inrush currents cause a significant voltage drop in the supply network. This can lead to the stoppage of other synchronous and asynchronous machines, which are powered from the same buses, as a result of the operation of the low voltage protections. Large inrush currents reduce the insulating properties of the stator windings of a synchronous motor. In addition, the disadvantage of the known device is that the rotor of the accelerating motor is rigidly connected to the shaft of the synchronous motor, creating an additional load for it after starting. All of the above reduces the technical and economic performance of the starting device.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является устройство для запуска мощных синхронных электродвигателей большой мощности, содержащее пусковой электродвигатель, основной электродвигатель большой мощности, исполнительный механизм, жестко закрепленный на валу основного электродвигателя, источник питания пускового электродвигателя, источник питания основного электродвигателя, систему управления (см. патент РФ №31301, Н02P 1/46).The closest analogue to the claimed invention is a device for starting powerful synchronous electric motors of high power, containing a starting electric motor, a main electric motor of high power, an actuator rigidly fixed to the shaft of the main electric motor, a power source for the starting electric motor, a power source for the main electric motor, a control system (see. RF patent No. 31301, Н02P 1/46).

Отметим, что в известном устройстве обмотки статора пускового электродвигателя в момент его подключения к сети первоначально включают по схеме соединения звезда, а затем осуществляют переключение обмоток статора на схему соединения треугольник. Пусковой электродвигатель разгоняет синхронный двигатель до подсинхронной частоты вращения, после чего последний включается в сеть. Включение возбуждения синхронного двигателя производится так же, как при асинхронном пуске. После окончания процесса пуска пусковой электродвигатель отключается от сети, а его ротор расцепляется от ротора основного электродвигателя.Note that in the known device, the stator winding of the starting electric motor at the time of its connection to the network is initially switched on according to the star connection scheme, and then the stator windings are switched to the delta connection scheme. The starting electric motor accelerates the synchronous motor to the subsynchronous speed, after which the latter is connected to the network. The excitation of a synchronous motor is switched on in the same way as with an asynchronous start. After the end of the starting process, the starting electric motor is disconnected from the network, and its rotor is decoupled from the rotor of the main electric motor.

Недостатком известного устройства является то, что пусковой ток в момент включения синхронного двигателя и напряжение на шинах источника питания практически такие же, как при асинхронном пуске двигателя. Ранее отмечалось, что значительное снижение напряжения на шинах общего питания может повлечь за собой остановку других электродвигателей. Таким образом, известное устройство не обеспечивает электромагнитную совместимость технических средств, а большие пусковые токи снижают его технико-экономические показатели.The disadvantage of the known device is that the starting current at the moment of switching on the synchronous motor and the voltage on the buses of the power source are practically the same as when the motor is started asynchronously. It was previously noted that a significant decrease in the voltage on the common power buses can lead to the stalling of other electric motors. Thus, the known device does not provide electromagnetic compatibility of technical means, and large starting currents reduce its technical and economic indicators.

Выше описанный недостаток пуска мощного синхронного двигателя имеет место на непрерывном четырех клетевом стане «2500» холодной прокатки ЛПЦ-5 ПАО «ММК». Здесь осуществляется поочередный асинхронный пуск двух синхронных двигателей мощностью по 20 МВА каждый. На валу каждого синхронного двигателя установлены четыре системы генератор - двигатель постоянного тока, которые приводят во вращение рабочие валки прокатного стана. Запуск указанных мощных синхронных двигателей часто сопровождается аварийной остановкой агрегатов соседних участков, например, остановкой агрегатов травильного отделения вследствие значительного снижения напряжения на общих шинах питания. Чтобы уменьшить количество аварийных ситуаций на агрегатах соседних участков, на 4-х клетевом стане «2500» при отсутствии его загрузки в течение нескольких часов допускают режим холостого хода для мощных синхронных двигателей и всего стана в целом. Применение режима холостого хода для синхронных двигателей позволяет уменьшить количество их пусков, но снижает коэффициент полезного действия устройства, т.е. его технико-экономические показатели, так как, в режиме холостого хода имеет место потребления электрической энергии и неоправданный износ электромеханического оборудования.The above-described disadvantage of starting a powerful synchronous motor takes place on a continuous four-stand cold rolling mill "2500" LPC-5 of PJSC "MMK". Here, alternate asynchronous start-up of two synchronous motors with a capacity of 20 MVA each is carried out. On the shaft of each synchronous motor, there are four generator - DC motor systems that drive the work rolls of the rolling mill. The start-up of these powerful synchronous motors is often accompanied by an emergency stop of the units of neighboring areas, for example, the shutdown of the units of the pickling department due to a significant decrease in the voltage on the common power buses. To reduce the number of emergencies at the aggregates of neighboring sections, in the 4-stand mill "2500" in the absence of its loading for several hours, the idle mode is allowed for powerful synchronous motors and the entire mill as a whole. The use of the idling mode for synchronous motors allows to reduce the number of their starts, but reduces the efficiency of the device, i.e. its technical and economic indicators, since, in idle mode, there is consumption of electrical energy and unjustified wear of electromechanical equipment.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является улучшение электромагнитной совместимости технических средств, благодаря уменьшению воздействия процесса запуска мощного синхронного электродвигателя на питающую сеть, повышение технико-экономических показателей пускового устройства.The technical problem to be solved by the invention is to improve the electromagnetic compatibility of technical means, by reducing the impact of the process of starting a powerful synchronous electric motor on the supply network, increasing the technical and economic indicators of the starting device.

Технический результат достигается благодаря предложенному принципу построения устройства запуска мощного синхронного электродвигателя и алгоритму его работы, особенностью которого является применение машины постоянного тока в качестве пускового электродвигателя на этапе запуска синхронной машины, которая, работая в генераторном режиме на этапе запуска после полной синхронизации с питающей сетью, переводится в двигательный режим, при этом пусковой электродвигатель переводится в генераторный режим и выполняет функцию исполнительного механизма.The technical result is achieved due to the proposed principle of constructing a device for starting a powerful synchronous electric motor and an algorithm for its operation, a feature of which is the use of a DC machine as a starting electric motor at the stage of starting a synchronous machine, which, operating in a generator mode at the start stage after complete synchronization with the supply network, is transferred to the motor mode, while the starting electric motor is transferred to the generator mode and performs the function of an actuator.

Поставленная задача решается тем, что устройство для запуска мощных синхронных электродвигателей, содержащее пусковой электродвигатель, основной электродвигатель большой мощности, исполнительный механизм, жестко закрепленный на валу основного электродвигателя, источник питания пускового электродвигателя, источник питания основного электродвигателя, систему управления, согласно изменению, пусковой электродвигатель жестко закреплен на валу основного электродвигателя, исполнительный механизм представлен тремя генераторами постоянного тока, пусковой электродвигатель и три генератора постоянного тока входят соответственно в состав первого, второго, третьего и четвертого электромеханических комплексов, которые представляют собой систему генератор - двигатель постоянного тока, основной электродвигатель входит в состав пятого электромеханического комплекса, указанные пять электромеханических комплексов входят в состав первой электромеханической системы, аналогичные электромеханические комплексы входят в состав второй электромеханической системы, первый электромеханический комплекс содержит тиристорный возбудитель, который через первый коммутационный аппарат подключен к обмотке возбуждения пускового электродвигателя, зажимы якорной обмотки которого подключены к первым силовым зажимам второго коммутационного аппарата, ко вторым зажимам указанного аппарата подключен двигатель постоянного тока, третьи силовые зажимы второго коммутационного аппарата подключены к источнику питания пускового электродвигателя, вход управления тиристорным возбудителем и входы управления первым и вторым коммутационными аппаратами первого электромеханического комплекса по шине управления подключены к первому входу управления первой электромеханической системы, второй, третий и четвертый электромеханические комплексы также содержат тиристорный возбудитель, который через первый коммутационный аппарат подключен к обмотке возбуждения генератора постоянного тока, зажимы якорной обмотки которого через второй коммутационный аппарат подключены к двигателю постоянного тока, вход управления тиристорным возбудителем и входы управления первым и вторым коммутационными аппаратами второго, третьего и четвертого электромеханических комплексов по шине управления подключены соответственно ко второму, третьему и четвертому входам управления первой электромеханической системы, пятый электромеханический комплекс также содержит тиристорный возбудитель, который через первый коммутационный аппарат подключен к обмотке возбуждения основного электродвигателя, статорная обмотка которого через реактор и второй коммутационный аппарат подключена к источнику питания основного электродвигателя, вход управления тиристорным возбудителем и входы управления первым и вторым коммутационными аппаратами пятого электромеханического комплекса по шине управления подключены к пятому входу управления первой электромеханической системы, аналогичные соединения и подключения имеют место и во второй электромеханической системе, вал двигателя постоянного тока первого электромеханического комплекса соединен с верхним валком первой клети стана холодной прокатки, вал двигателя постоянного тока второго электромеханического комплекса соединен с нижним валком первой клети стана холодной прокатки, анало-гично валы следующих шести двигателей, следующих шести электромеханических комплексов соединены с верхними и нижними валками второй, третьей и четвертой клетей стана холодной прокатки, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы системы управления подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому входам управления первой электромеханической системы, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый выходы системы управления подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому входам управления второй электромеханической системы, одиннадцатый выход системы управления подключен к управляющему входу источника питания пускового электродвигателя, силовой вход которого подключен к выходу источника питания основного электродвигателя, первый информационный вход системы управления через первый датчик мгновенных значений напряжений подключен к выходу источника питания основного электродвигателя, второй информационный вход системы управления через второй датчик мгновенных значений напряжений подключен к точке соединения реактора и второго коммутационного аппарата в первой электромеханической системе, третий информационный вход системы управления через третий датчик мгновенных значений напряжений подключен к точке соединения реактора и второго коммутационного аппарата во второй электромеханической системе.The problem is solved by the fact that a device for starting powerful synchronous electric motors, containing a starting electric motor, a main electric motor of high power, an actuator rigidly fixed to the shaft of the main electric motor, a power source for a starting electric motor, a power source for the main electric motor, a control system, according to the change, a starting electric motor is rigidly fixed on the shaft of the main electric motor, the actuator is represented by three DC generators, the starting electric motor and three DC generators are, respectively, part of the first, second, third and fourth electromechanical complexes, which are a system generator - DC motor, the main electric motor is included in the composition of the fifth electromechanical complex, these five electromechanical complexes are part of the first electromechanical system, similar electromechanical complexes s are part of the second electromechanical system, the first electromechanical complex contains a thyristor exciter, which is connected through the first switching device to the excitation winding of the starting electric motor, the terminals of the armature winding of which are connected to the first power terminals of the second switching device, to the second terminals of the specified device a DC motor is connected, the third power clamps of the second switching device are connected to the power source of the starting electric motor, the thyristor exciter control input and the control inputs of the first and second switching devices of the first electromechanical complex are connected via the control bus to the first control input of the first electromechanical system, the second, third and fourth electromechanical complexes also contain a thyristor an exciter, which through the first switching device is connected to the excitation winding of the DC generator, the terminals of the armature winding of which through the second The th switching device is connected to the DC motor, the control input of the thyristor exciter and the control inputs of the first and second switching devices of the second, third and fourth electromechanical complexes via the control bus are connected, respectively, to the second, third and fourth control inputs of the first electromechanical system, the fifth electromechanical complex also contains thyristor exciter, which is connected through the first switching device to the excitation winding of the main electric motor, the stator winding of which is connected through the reactor and the second switching device to the power source of the main electric motor, the thyristor exciter control input and control inputs of the first and second switching devices of the fifth electromechanical complex are connected via the control bus to the fifth control input of the first electromechanical system, similar connections and connections take place in the second electromechanical system, va l DC motor of the first electromechanical complex is connected to the upper roll of the first stand of the cold rolling mill, the shaft of the DC motor of the second electromechanical complex is connected to the lower roll of the first stand of the cold rolling mill, similarly the shafts of the next six motors, the next six electromechanical complexes are connected to the upper and the lower rolls of the second, third and fourth stands of the cold rolling mill, the first, second, third, fourth and fifth outputs of the control system are connected, respectively, to the first, second, third, fourth and fifth control inputs of the first electromechanical system, the sixth, seventh, eighth, ninth and the tenth outputs of the control system are connected respectively to the first, second, third, fourth and fifth control inputs of the second electromechanical system, the eleventh output of the control system is connected to the control input of the starting motor power supply, the power input of which is connected to the output of the power supply of the main electric motor, the first information input of the control system through the first sensor of instantaneous voltage values is connected to the output of the power supply of the main electric motor, the second information input of the control system through the second sensor of instantaneous voltage values is connected to the connection point of the reactor and the second switching device in the first electromechanical system , the third information input of the control system through the third sensor of instantaneous voltage values is connected to the junction point of the reactor and the second switching device in the second electromechanical system.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг. 1), на котором изображена функциональная схема устройства для запуска мощных синхронных электродвигателей стана холодной прокатки.The essence of the invention is illustrated by a drawing (Fig. 1), which shows a functional diagram of a device for starting powerful synchronous electric motors of a cold rolling mill.

Заявляемое устройство содержит пусковой электродвигатель 1, основной электродвигатель 2 большой мощности, исполнительный механизм 3, жестко закрепленный на валу основного электродвигателя. Кроме того, устройство содержит источник питания пускового электродвигателя 4, источник питания основного электродвигателя 5, а также систему управления 6. The inventive device contains a starting electric motor 1, a main electric motor 2 of high power, an actuator 3 rigidly fixed to the shaft of the main electric motor. In addition, the device contains a power source for the starting electric motor 4, a power source for the main electric motor 5, and a control system 6.

Заявляемое устройство для запуска мощных синхронных электродвигателей стана холодной прокатки отличается тем, что пусковой электродвигатель 1 жестко закреплен на валу основного электродвигателя 2, исполнительный механизм 3 представлен тремя генераторами постоянного тока. При этом пусковой электродвигатель 1 и три генератора постоянного тока 3 входят соответственно в состав первого 7, второго 8, третьего 9 и четвертого 10 электромеханических комплексов. Указанные электромеханические комплексы 7 - 10 представляют собой систему генератор - двигатель постоянного тока. Основной электродвигатель 2 входит в состав пятого электромеханического комплекса 11. Выше описанные пять электромеханические комплексы 7 - 11 входят в состав первой электромеханической системы 12. Аналогичный комплект электромеханических комплексов 7 - 11 входят в состав второй электромеханической системы 13.The claimed device for starting powerful synchronous electric motors of a cold rolling mill is characterized in that the starting electric motor 1 is rigidly fixed to the shaft of the main electric motor 2, the actuator 3 is represented by three DC generators. In this case, the starting electric motor 1 and three DC generators 3 are, respectively, part of the first 7, second 8, third 9 and fourth 10 electromechanical complexes. The indicated electromechanical complexes 7 - 10 represent a generator-DC motor system. The main electric motor 2 is part of the fifth electromechanical complex 11. The above described five electromechanical complexes 7 - 11 are part of the first electromechanical system 12. A similar set of electromechanical complexes 7 - 11 are part of the second electromechanical system 13.

Первый 7 электромеханический комплекс содержит тиристорный возбудитель 14, который через первый коммутационный аппарат 15 подключен к обмотке возбуждения пускового электродвигателя 1. Зажимы якорной обмотки пускового электродвигателя 1 подключены к первым силовым зажимам второго коммутационного аппарата 16, ко вторым зажимам указанного аппарата подключен двигатель постоянного тока 17, третьи силовые зажимы второго коммутационного аппарата 16 подключены к источнику питания пускового электродвигателя 4. Вход управления тиристорным возбудителем 14 и входы управления первым 15 и вторым 16 коммутационными аппаратами первого электромеханического комплекса 7 по шине управления подключены к первому входу управления первой электромеханической системы 12.The first 7 electromechanical complex contains a thyristor exciter 14, which, through the first switching device 15, is connected to the excitation winding of the starting electric motor 1. The clamps of the anchor winding of the starting electric motor 1 are connected to the first power terminals of the second switching device 16, a direct current motor 17 is connected to the second terminals of the said apparatus, the third power terminals of the second switching device 16 are connected to the power source of the starting electric motor 4. The control input of the thyristor exciter 14 and the control inputs of the first 15 and second 16 switching devices of the first electromechanical complex 7 are connected via the control bus to the first control input of the first electromechanical system 12.

Второй 8, третий 9 и четвертый 10 электромеханические комплексы также содержат тиристорный возбудитель 14, который через первый коммутационный аппарат 15 подключен к обмотке возбуждения генератора постоянного тока 3. Зажимы якорной обмотки генератора постоянного тока 3 через второй коммутационный аппарат 16 подключены к двигателю постоянного тока 17. Вход управления тиристорным возбудителем 14 и входы управления первым 15 и вторым 16 коммутационными аппаратами второго 8, третьего 9 и четвертого 10 электромеханических комплексов по шине управления подключены соответственно ко второму, третьему и четвертому входам управления первой электромеханической системы 12.The second 8, third 9 and fourth 10 electromechanical complexes also contain a thyristor exciter 14, which is connected through the first switching device 15 to the excitation winding of the direct current generator 3. The clamps of the armature winding of the direct current generator 3 through the second switching device 16 are connected to the direct current motor 17. The control input of the thyristor exciter 14 and the control inputs of the first 15 and second 16 switching devices of the second 8, third 9 and fourth 10 electromechanical complexes via the control bus are connected, respectively, to the second, third and fourth control inputs of the first electromechanical system 12.

Пятый 11 электромеханический комплекс также содержит тиристорный возбудитель 14, который через первый коммутационный аппарат 15 подключен к обмотке возбуждения основного электродвигателя 2. Статорная обмотка основного электродвигателя 2 через реактор 18 и второй коммутационный аппарат 16 подключена к источнику питания основного электродвигателя 5. Вход управления тиристорным возбудителем 14 и входы управления первым 15 и вторым 16 коммутационными аппаратами пятого электромеханического комплекса 11 по шине управления подключены к пятому входу управления первой электромеханической системы 12. Аналогичные соединения и подключения имеют место и во второй электромеханической системе 13.The fifth 11 electromechanical complex also contains a thyristor exciter 14, which through the first switching device 15 is connected to the excitation winding of the main electric motor 2. The stator winding of the main electric motor 2 through the reactor 18 and the second switching device 16 is connected to the power source of the main electric motor 5. The control input of the thyristor exciter 14 and the control inputs of the first 15 and second 16 switching devices of the fifth electromechanical complex 11 are connected via the control bus to the fifth control input of the first electromechanical system 12. Similar connections and connections take place in the second electromechanical system 13.

Вал двигателя постоянного тока 17 первого электромеханического комплекса 7 соединен с верхним валком первой клети 19 стана холодной прокатки. Вал двигателя постоянного тока 17 второго электромеханического комплекса 8 соединен с нижним валком первой клети 19 стана холодной прокатки. Аналогично валы следующих шести двигателей 17, следующих шести электромеханических комплексов соединены с верхними и нижними валками второй 20, третьей 21 и четвертой 22 клетей стана холодной прокатки.The shaft of the DC motor 17 of the first electromechanical complex 7 is connected to the upper roll of the first stand 19 of the cold rolling mill. The shaft of the DC motor 17 of the second electromechanical complex 8 is connected to the lower roll of the first stand 19 of the cold rolling mill. Similarly, the shafts of the next six motors 17, the next six electromechanical complexes are connected to the upper and lower rolls of the second 20, the third 21 and the fourth 22 stands of the cold rolling mill.

Первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы системы управления 6 подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому входам управления первой электромеханической системы 12. Шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый выходы системы управления 6 подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому входам управления второй электромеханической системы 13. Одиннадцатый выход системы управления 6 подключен к управляющему входу источника питания пускового электродвигателя 4, силовой вход которого подключен к выходу источника питания основного электродвигателя 5.The first, second, third, fourth and fifth outputs of the control system 6 are connected, respectively, to the first, second, third, fourth and fifth control inputs of the first electromechanical system 12. The sixth, seventh, eighth, ninth and tenth outputs of the control system 6 are connected to the first, respectively, the second, third, fourth and fifth control inputs of the second electromechanical system 13. The eleventh output of the control system 6 is connected to the control input of the power supply of the starting electric motor 4, the power input of which is connected to the output of the power supply of the main electric motor 5.

Первый информационный вход системы управления 6 через первый датчик мгновенных значений напряжений 23 подключен к выходу источника питания основного электродвигателя 5. Второй информационный вход системы управления 6 через второй датчик мгновенных значений напряжений 24 подключен к точке соединения реактора 18 и второго коммутационного аппарата 16 в первой электромеханической системе 12. Третий информационный вход системы управления 6 через третий датчик мгновенных значений напряжений 25 подключен к точке соединения реактора 18 и второго коммутационного аппарата 16 во второй электромеханической системе 13.The first information input of the control system 6 through the first sensor of instantaneous voltage values 23 is connected to the output of the power source of the main electric motor 5. The second information input of the control system 6 is connected through the second sensor of instantaneous voltage values 24 to the connection point of the reactor 18 and the second switching device 16 in the first electromechanical system 12. The third information input of the control system 6 through the third sensor of instantaneous voltage values 25 is connected to the junction point of the reactor 18 and the second switching device 16 in the second electromechanical system 13.

В заявляемом устройстве (фиг. 1) система управления 6 может быть выполнена на базе специализированного микроконтроллера, имеющего периферийные устройства, процессор, ОЗУ и ПЗУ.In the claimed device (Fig. 1), the control system 6 can be made on the basis of a specialized microcontroller with peripherals, a processor, RAM and ROM.

Заявляемое устройство запуска мощных синхронных электродвигателей стана холодной прокатки работает следующим образом.The claimed device for starting powerful synchronous electric motors of the cold rolling mill operates as follows.

Первый шаг работы заявляемого устройства. После формирования в системе управления 6 команды «Пуск синхронных электродвигателей» на её первом выходе для первого электромеханического комплекса 7 формируются поочередно три команды «Включить первый коммутационный аппарат 15», «Включить второй коммутационный аппарат 16», «Включить тиристорный возбудитель 14». The first step of the proposed device. After the formation in the control system 6 of the command "Start of synchronous electric motors" at its first output for the first electromechanical complex 7, three commands are formed in turn: "Turn on the first switching device 15", "Turn on the second switching device 16", "Turn on the thyristor exciter 14".

Первый коммутационный аппарат 15 обеспечивает подачу тока возбуждения с тиристорного возбудителя 14 на пусковой электродвигатель 1. Второй коммутационный аппарат 16 устанавливается в положение, при котором его первые силовые зажимы соединяются с третьими силовыми зажимами, подключенными к источнику питания пускового электродвигателя 4. Отметим, что указанный источник питания регулируемый, у которого начальное значение напряжения равно нулю. Отметим также, что на первом шаге работы заявляемого устройства состояние первого 15 и второго 16 коммутационных аппаратов во втором 8, третьем 9, четвертом 10 и пятом 11 электромеханических комплексах остаются разомкнутыми. The first switching device 15 provides the excitation current from the thyristor exciter 14 to the starting motor 1. The second switching device 16 is set in a position in which its first power terminals are connected to the third power terminals connected to the power source of the starting electric motor 4. Note that this source supply regulated, in which the initial voltage value is zero. Note also that in the first step of the claimed device operation, the state of the first 15 and second 16 switching devices in the second 8, third 9, fourth 10 and fifth 11 electromechanical complexes remain open.

Второй шаг работы заявляемого устройства. На одиннадцатом выходе системы управления 6 формируется сигнал заданного напряжения для регулируемого источника питания пускового электродвигателя 4. Под действием указанного сигнала, на якорную обмотку электродвигателя 1 с заданным темпом нарастания подается напряжение источника питания 4. При этом с тиристорного возбудителя 14 на обмотку возбуждения пускового электродвигателя 1 подается номинальное значение тока возбуждения. Пусковой электродвигатель 1 плавно без рывков раскручивает основной электродвигатель 2 большой мощности и исполнительные механизмы 3 до их номинальной скорости вращения. Так как процесс запуска основного электродвигателя 2, например, запуск мощных синхронных электродвигателей стана холодной прокатки, является подготовительной операцией для процесса прокатки, то ее длительность строго не ограничена и может составлять десятки секунд. Важно, чтобы в процессе запуска не было бросков тока и провалов напряжения в питающей сети. Учитывая, что мощность пускового электродвигателя 1 в заявляемом устройстве не превышает

мощности основного электродвигателя 2, а также то, что запуск осуществляется фактически в режиме холостого хода, в течение нескольких десятков секунд (медленно) бросков тока не будет, также не будет снижения напряжений на шинах источника питания. Это улучшает электромагнитную совместимость технических средств.The second step of the proposed device. At the eleventh output of the control system 6, a signal of the specified voltage is generated for the adjustable power source of the starting electric motor 4. Under the action of this signal, the voltage of the power source 4 is applied to the armature winding of the electric motor 1 with a given rate of rise. In this case, from the thyristor exciter 14 to the excitation winding of the starting motor 1 the rated value of the excitation current is supplied. The starting electric motor 1 smoothly spins up the main electric motor 2 of high power and the actuators 3 to their rated rotation speed without jerking. Since the process of starting the main electric motor 2, for example, starting powerful synchronous electric motors of a cold rolling mill, is a preparatory operation for the rolling process, its duration is not strictly limited and can be tens of seconds. It is important that there are no current surges and voltage dips in the mains during the starting process. Considering that the power of the starting motor 1 in the claimed device does not exceed

the power of the main electric motor 2, as well as the fact that the start is actually carried out in idle mode, for several tens of seconds (slowly) there will be no current surges, and there will also be no voltage drop on the power supply buses. This improves the electromagnetic compatibility of technical equipment.

Третий шаг работы заявляемого устройства. По истечении времени запуска основного электродвигателя 2, т.е. после достижения им номинальной скорости вращения, система управления 6 на своем пятом выходе, для пятого электромеханического комплекса 11, формирует поочередно две команды «Включить первый коммутационный аппарат 15», «Включить тиристорный возбудитель 14». После выполнения указанных команд на обмотку возбуждения основного электродвигателя 2 подается номинальный ток возбуждения. При этом на зажимах статорной обмотки электродвигателя 2, который работает в генераторном режиме, наводится трехфазное напряжение величиной примерно равной напряжению питающей сети. The third step of the proposed device. After the start time of the main electric motor 2, i.e. after it reaches the rated rotation speed, the control system 6 at its fifth output, for the fifth electromechanical complex 11, generates in turn two commands "Turn on the first switching device 15", "Turn on the thyristor exciter 14". After the execution of the indicated commands, the rated field current is supplied to the field winding of the main electric motor 2. In this case, a three-phase voltage is induced at the terminals of the stator winding of the electric motor 2, which operates in the generator mode, with a value approximately equal to the voltage of the supply network.

Четвертый шаг работы заявляемого устройства. На этом шаге система управления 6 осуществляет выполнение условий для подключения основного электродвигателя 2 (генератора) к источнику питания 5. Из курса электрических машин известно, что указанное подключение должно удовлетворять четырем условиям точной синхронизации. Во первых - наведенное трехфазное напряжение на зажимах генератора 2 должно быть равно напряжению питающей сети 5, во вторых - частота напряжения генератора должна быть равна частоте напряжения сети, в третьих - порядок следования фаз на зажимах генератора должен быть таким же, что и на зажимах сети, в четвертых - начальные фазы напряжения сети и генератора должны быть равны. Несоблюдение любого из условий синхронизации приводит к появлению в обмотках статора больших уравнительных токов, кроме того, будет иметь место существенное снижение напряжения питающей сети. Последнее, как известно, ухудшает электромагнитную совместимость технических средств и снижает технико-экономические показатели заявляемого устройства.The fourth step of the proposed device. At this step, the control system 6 fulfills the conditions for connecting the main electric motor 2 (generator) to the power source 5. It is known from the course of electrical machines that the specified connection must satisfy four conditions for accurate synchronization. Firstly, the induced three-phase voltage at the terminals of the generator 2 must be equal to the voltage of the supply network 5, secondly, the frequency of the generator voltage must be equal to the frequency of the mains voltage, thirdly, the sequence of phases at the terminals of the generator must be the same as at the terminals of the network , fourthly, the initial phases of the mains and generator voltage must be equal. Failure to comply with any of the synchronization conditions leads to the appearance of large equalizing currents in the stator windings, in addition, there will be a significant decrease in the supply voltage. The latter, as you know, degrades the electromagnetic compatibility of technical equipment and reduces the technical and economic indicators of the proposed device.

Поясним, каким образом в заявляемом устройстве выполняются указанные условия точной синхронизации. Ранее отмечалось, что система управления 6 снабжена первым 23 и вторым 24 датчиками напряжений, которые измеряют соответственно мгновенные значения трехфазных напряжений источника питания 5 и наведенные мгновенные значения трехфазных напряжений на зажимах статорной обмотки электродвигателя 2. Let us explain how the specified conditions for accurate synchronization are met in the claimed device. It was previously noted that the control system 6 is equipped with the first 23 and second 24 voltage sensors, which measure, respectively, the instantaneous values of the three-phase voltages of the power source 5 and the induced instantaneous values of the three-phase voltages at the terminals of the stator winding of the electric motor 2.

Выполнение первого условия точной синхронизации, т.е. равенство напряжения синхронного генератора (основного электродвигателя 2) и напряжения сети осуществляется воздействием на тиристорный возбудитель 14 пятого электромеханического комплекса 11. Система управления 6 сравнивает значение напряжения источника питания 5, которое является заданным значением и значение напряжения на статорных обмотках электродвигателя 2, которое является регулируемым значением, т.е. сигналом обратной связи. Если указанные значения напряжений не равны, то система управления 6 регулирует ток тиристорного возбудителя 14 пятого электромеханического комплекса 11 так, чтобы обеспечить их равенство. The fulfillment of the first condition for exact synchronization, i.e. the equality of the voltage of the synchronous generator (main electric motor 2) and the mains voltage is carried out by acting on the thyristor exciter 14 of the fifth electromechanical complex 11. The control system 6 compares the voltage value of the power supply 5, which is the set value and the voltage value on the stator windings of the electric motor 2, which is the adjustable value , i.e. feedback signal. If the indicated voltage values are not equal, then the control system 6 regulates the current of the thyristor exciter 14 of the fifth electromechanical complex 11 so as to ensure their equality.

Выполнение второго условия точной синхронизации, т.е. равенство частоты напряжения сети и частоты напряжения генератора (основного электродвигателя 2) осуществляется путем регулирования напряжения источника питания 4. Из курса электрических машин известно, что такое регулирование вызывает изменение скорости вращения электродвигателя, в нашем случае, пускового электродвигателя 1. Так как вал последнего и основного электродвигателя 2 жестко соединены между собой, то частота напряжения синхронного генератора (основного электродвигателя 2) также будет изменяться. Указанное регулирование осуществляется до тех пор, пока не будет выполнено второе условие точной синхронизации.The fulfillment of the second condition for exact synchronization, i.e. the equality of the frequency of the mains voltage and the frequency of the generator voltage (the main electric motor 2) is carried out by regulating the voltage of the power source 4. From the course of electric machines it is known that such regulation causes a change in the rotation speed of the electric motor, in our case, the starting electric motor 1. Since the shaft of the latter and main electric motor 2 are rigidly connected to each other, then the voltage frequency of the synchronous generator (main motor 2) will also change. This regulation is carried out until the second condition for fine synchronization is met.

Выполнение третьего условия точной синхронизации, т.е. совпадение порядка следования фаз на зажимах генератора (основного электродвигателя 2) и на зажимах сети, осуществляется путем корректного выбора направления вращения пускового электродвигателя 1. The fulfillment of the third condition for accurate synchronization, i.e. the coincidence of the sequence of phases at the terminals of the generator (main motor 2) and at the terminals of the network is carried out by correctly selecting the direction of rotation of the starting motor 1.

Выполнение четвертого условия точной синхронизации, т.е. равенство начальной фазы напряжения сети и начальной фазы напряжения генератора, осуществляется путем регулирования напряжения источника питания 4. Ранее было отмечено, что такое регулирование изменяет скорость вращения синхронного генератора (основного электродвигателя 2), т.е. начальную фазу напряжения генератора, относительно начальной фазы напряжения сети. Для системы управления 6 начальная фаза напряжения сети является сигналом задания, а начальная фаза напряжения генератора - сигналом обратной связи. Если указанные значения фаз напряжений не равны, то система управления 6 регулирует напряжения источника питания 4 таким образом, чтобы обеспечить их равенство. Fulfillment of the fourth condition for accurate synchronization, i.e. the equality of the initial phase of the mains voltage and the initial phase of the generator voltage is carried out by regulating the voltage of the power supply 4. It was previously noted that such regulation changes the rotation speed of the synchronous generator (main motor 2), i.e. the initial phase of the generator voltage, relative to the initial phase of the mains voltage. For control system 6, the initial phase of the mains voltage is the reference signal, and the initial phase of the generator voltage is the feedback signal. If the indicated values of the voltage phases are not equal, then the control system 6 adjusts the voltage of the power supply 4 in such a way as to ensure their equality.

Таким образом, на четвертом шаге работы заявляемого устройства осуществляется выполнение четырех условий точной синхронизации для подключения основного электродвигателя 2 (трехфазного генератора) к трехфазному источнику питания 5.Thus, in the fourth step of the operation of the claimed device, four conditions of accurate synchronization are fulfilled to connect the main electric motor 2 (three-phase generator) to a three-phase power source 5.

Пятый шаг работы заявляемого устройства. На этом шаге система управления 6 поочередно выдает две команды «Включить второй коммутационный аппарат 16» пятого электромеханического комплекса 11, «Отключить второй коммутационный аппарат 16» первого электромеханического комплекса 7. The fifth step of the claimed device. At this step, the control system 6 alternately issues two commands "Turn on the second switching device 16" of the fifth electromechanical complex 11, "Turn off the second switching device 16" of the first electromechanical complex 7.

Второй коммутационный аппарат 16 пятого электромеханического комплекса 11 подключает трехфазный источник питания 5 к зажимам статорной обмотки электродвигателя 2. Выше было описано, что в заявляемом устройстве выполнены все условия точной синхронизации для указанного подключения, которое пройдет плавно без бросков тока и без снижения напряжения питающей сети. После указанного подключения, токи статорной обмотки основного электродвигателя 2 в идеальном случае будут равны нулю, а электродвигатель 2 продолжит работать в генераторном режиме.The second switching device 16 of the fifth electromechanical complex 11 connects a three-phase power source 5 to the terminals of the stator winding of the electric motor 2. It was described above that the inventive device fulfills all the conditions for accurate synchronization for the specified connection, which will pass smoothly without current surges and without reducing the supply voltage. After the specified connection, the currents of the stator winding of the main electric motor 2, in the ideal case, will be equal to zero, and the electric motor 2 will continue to operate in the generator mode.

По команде «Отключить второй коммутационный аппарат 16» первого электромеханического комплекса 7 его первые силовые зажимы (аппарата 16) отсоединяются от третьих силовых зажимов. При этом подача напряжения с регулируемого источника питания 4 на якорную обмотку пускового электродвигателя 1 прекращается. At the command "Disconnect the second switching device 16" of the first electromechanical complex 7, its first power clamps (apparatus 16) are disconnected from the third power clamps. In this case, the supply of voltage from the regulated power supply 4 to the armature winding of the starting motor 1 is stopped.

Отметим, что после выполнения команды «Отключить второй коммутационный аппарат 16» первого электромеханического комплекса 7 основной электродвигатель 2 переходит из генераторного режима в двигательный режим, а пусковой электродвигатель 1 из двигательного режима в генераторный режим. С данного момента времени пусковой электродвигатель 1 выполняет функцию исполнительного механизма, как и три других исполнительных механизма 3, а основной электродвигатель 2 приводит во вращение указанные четыре исполнительных механизма, потребляя электрическую энергию от трехфазного источника питания 5. Note that after executing the command "Turn off the second switching device 16" of the first electromechanical complex 7, the main electric motor 2 switches from the generator mode to the motor mode, and the starting motor 1 from the motor mode to the generator mode. From this moment in time, the starting electric motor 1 performs the function of an actuator, like three other actuators 3, and the main electric motor 2 drives these four actuators into rotation, consuming electrical energy from a three-phase power source 5.

Таким образом, процесс запуска мощного синхронного высоковольтного электродвигателя 2 стана холодной прокатки в первой электромеханической системе 12 завершен. Thus, the starting process of the high-power synchronous high-voltage electric motor 2 of the cold rolling mill in the first electromechanical system 12 is completed.

Чтобы привести во вращение валки первой 19 и второй 20 клетей стана холодной прокатки на 1-ом, 2-ом, 3-ем и 4-ом выходах системы управления 6 формируются поочередно три команды «Включить первый коммутационный аппарат 15», «Включить второй коммутационный аппарат 16», «Включить тиристорный возбудитель 14» во всех четырех 7-ом, 8-ом, 9-ом и 10-ом электромеханических комплексах первой электромеханической системы 12. После выполнения указанных команд валки первой 19 и второй 20 клетей стана холодной прокатки приводятся во вращение.To bring the rolls of the first 19 and second 20 stands of the cold rolling mill into rotation, at the 1st, 2nd, 3rd and 4th outputs of the control system 6, three commands are formed in turn "Turn on the first switching device 15", "Turn on the second switching device. apparatus 16 "," Turn on thyristor exciter 14 "in all four 7th, 8th, 9th and 10th electromechanical complexes of the first electromechanical system 12. After executing the indicated commands, the rolls of the first 19 and second 20 stands of the cold rolling mill are driven into rotation.

Аналогично выше описанному алгоритму осуществляется процесс запуска мощного синхронного высоковольтного электродвигателя 2 стана холодной прокатки во второй электромеханической системе 13. При этом на 6-ом, 7-ом, 8-ом, 9-ом, 10-ом и 11-ом выходах системы управления 6 формируются соответствующие команды. Для выполнения ранее описанных четырех условий точной синхронизации используются мгновенные значения напряжения первого 23 и третьего 25 датчиков напряжений. Для плавно запуска мощного синхронного высоковольтного электродвигателя 2, как и ранее используется регулируемый источник питания 4.Similarly to the above described algorithm, the process of starting a powerful synchronous high-voltage electric motor 2 of the cold rolling mill in the second electromechanical system 13 is carried out. At the same time, on the 6th, 7th, 8th, 9th, 10th and 11th outputs of the control system 6 corresponding teams are formed. The instantaneous voltage values of the first 23 and third 25 voltage sensors are used to fulfill the previously described four conditions for accurate synchronization. To smoothly start a powerful synchronous high-voltage electric motor 2, as before, an adjustable power supply 4 is used.

Чтобы привести во вращение валки третьей 21 и четвертой 22 клетей стана холодной прокатки, система управления 6 формирует соответствующие команды для второй электромеханической системы 13.To drive the rolls of the third 21 and fourth 22 stands of the cold rolling mill, the control system 6 generates the corresponding commands for the second electromechanical system 13.

Таким образом, заявляемое устройство для запуска мощных синхронных электродвигателей, например электродвигателей стана холодной прокатки, благодаря плавному раскручиванию электродвигателя исключает броски тока и снижение напряжений на шинах источника питания, т.е. улучшает электромагнитную совместимость технических средств.Thus, the inventive device for starting powerful synchronous electric motors, for example electric motors of a cold rolling mill, due to the smooth unwinding of the electric motor, eliminates current surges and a decrease in voltage on the buses of the power source, i.e. improves the electromagnetic compatibility of technical equipment.

Кроме того, предложенный принцип построения устройства запуска мощного синхронного электродвигателя позволяет повысить технико-экономические показатели пускового устройства. В заявляемом устройстве одна из машин постоянного тока первоначально выполняет функцию пускового двигателя, а затем исполнительного механизма, т.е. генератора в системе генератор-двигатель. В известных устройствах запуска мощного синхронного электродвигателя, например в прототипе, пусковой двигатель - это отдельный электрический двигатель со своим шкафом управления. Указанный двигатель работает только во время запуска мощного синхронного электродвигателя, что экономически не оправдано.In addition, the proposed principle of constructing a starting device for a powerful synchronous electric motor makes it possible to improve the technical and economic performance of the starting device. In the claimed device, one of the DC machines initially performs the function of a starting motor, and then an actuator, i.e. generator in the generator-engine system. In known devices for starting a powerful synchronous electric motor, for example in the prototype, the starting motor is a separate electric motor with its own control cabinet. The specified engine works only during the start of a powerful synchronous electric motor, which is not economically justified.

Отметим также, что в заявляемом устройстве запуска мощного синхронного электродвигателя стана холодной прокатки осуществляется поочередный запуск двух электродвигателей от одного регулируемого источника питания постоянного тока, что снижает экономические затраты на электрооборудование, т.е. повышает технико-экономические показатели пускового устройства. We also note that in the claimed device for starting a powerful synchronous electric motor of a cold rolling mill, two electric motors are alternately started from one regulated DC power source, which reduces the economic costs of electrical equipment, i.e. increases the technical and economic performance of the starting device.

Ранее отмечалось, что в известных устройствах запуска мощного синхронного электродвигателя, последний, в ходе технологического процесса, мог длительное время (несколько часов) находиться в режиме холостого хода. Такой режим работы был оправдан тем, что уменьшалось количество пусков, так как каждый пуск сопровождался большими пусковыми токами, а также отрицательно воздействовал на работу соседних электроприемников. В заявляемом устройстве мощные синхронные электродвигатели можно отключать от питающей сети, если ожидают длительный режим холостого хода технологического процесса, а затем их снова включать любое количество раз в режиме плавного запуска без больших пусковых токов и без снижения напряжения питающей сети. Это позволяет сократить потребление электрической энергии мощными синхронными электродвигателями, т.е. повысить технико-экономические показатели пускового устройства.Earlier it was noted that in known devices for starting a powerful synchronous electric motor, the latter, during the technological process, could be in idle mode for a long time (several hours). This mode of operation was justified by the fact that the number of starts was reduced, since each start was accompanied by large starting currents, and also negatively affected the operation of neighboring electrical receivers. In the claimed device, powerful synchronous electric motors can be disconnected from the supply network if they expect a long idle mode of the technological process, and then they can be switched on again any number of times in a soft start mode without large starting currents and without reducing the supply voltage. This makes it possible to reduce the consumption of electrical energy by powerful synchronous motors, i.e. to improve the technical and economic indicators of the starting device.

Claims

A device for starting powerful synchronous electric motors, containing a starting electric motor, a main electric motor of high power, an actuator rigidly fixed to the shaft of the main electric motor, a power source for a starting electric motor, a power source for the main electric motor, a control system,

characterized in that the starting electric motor is rigidly fixed on the shaft of the main electric motor, the actuator is represented by three DC generators, the starting electric motor and three DC generators are, respectively, part of the first, second, third and fourth electromechanical complexes, which are a system generator - DC motor current, the main electric motor is part of the fifth electromechanical complex, these five electromechanical complexes are part of the first electromechanical system, similar electromechanical complexes are part of the second electromechanical system,

the first electromechanical complex contains a thyristor exciter, which through the first switching device is connected to the excitation winding of the starting electric motor, the terminals of the armature winding of which are connected to the first power terminals of the second switching device, a DC motor is connected to the second terminals of the said device, the third power terminals of the second switching device are connected to the power source of the starting electric motor, the control input of the thyristor exciter and the control inputs of the first and second switching devices of the first electromechanical complex are connected via the control bus to the first control input of the first electromechanical system,

the second, third and fourth electromechanical complexes also contain a thyristor exciter, which is connected through the first switching device to the excitation winding of the DC generator, the armature winding clamps of which are connected to the DC motor through the second switching device, the thyristor exciter control input and the first and second switching control inputs devices of the second, third and fourth electromechanical complexes via the control bus are connected, respectively, to the second, third and fourth control inputs of the first electromechanical system,

the fifth electromechanical complex also contains a thyristor exciter, which through the first switching device is connected to the excitation winding of the main electric motor, the stator winding of which is connected through the reactor and the second switching device to the power source of the main electric motor, the thyristor exciter control input and the control inputs of the first and second switching devices of the fifth electromechanical the complex via the control bus are connected to the fifth control input of the first electromechanical system, similar connections and connections take place in the second electromechanical system,

the shaft of the DC motor of the first electromechanical complex is connected to the upper roll of the first stand of the cold rolling mill, the shaft of the DC motor of the second electromechanical complex is connected to the lower roll of the first stand of the cold rolling mill, similarly the shafts of the next six motors, the next six electromechanical complexes are connected to the upper and lower rolls the second, third and fourth stands of the cold rolling mill,

the first, second, third, fourth and fifth outputs of the control system are connected respectively to the first, second, third, fourth and fifth control inputs of the first electromechanical system, the sixth, seventh, eighth, ninth and tenth outputs of the control system are connected respectively to the first, second, third , the fourth and fifth control inputs of the second electromechanical system, the eleventh output of the control system is connected to the control input of the starting motor power supply, the power input of which is connected to the output of the main electric motor power supply,

the first information input of the control system through the first sensor of instantaneous voltage values is connected to the output of the power source of the main electric motor, the second information input of the control system through the second sensor of instantaneous voltage values is connected to the junction point of the reactor and the second switching device in the first electromechanical system, the third information input of the control system through the third sensor of instantaneous voltage values is connected to the junction point of the reactor and the second switching device in the second electromechanical system.