SU1119147A1 - Двухдвигательный электропривод - Google Patents

Abstract

1. ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД , содержащий основной синхрбнньй двигатель с возбудителем и вспомогательный асинхроннь1й двигатель с фазным ротором, расположенные на общем валу, выключатель, предназначенный дл  подключени  указанных двигателей к сети, пГусковой блок, св занный с ротором вспомогательного асинхронного двигател , отличающийс  тем, что,с целью упрощени  введены блок управлени  с двум  входами и трем  выходами, многофазный возбудительный блок, соединенный выходами с обмотками ротора вспомогательного асинхронного двигател , причем один вход блока управлени  предназначен дл  включени  на зажимы сети, другой вход блока управлени  подключен к зажимам основного двигател , один выход блока управлени  соединен с управл ющим входом возбудител , а второй, его выход - с управл ющим входом многофазного возбудительного блока, третий выход блока управлени  соединен с вы:ключателем основного двигател . 2. Электр опривод по п.1, отличающийс  тем, что блок управлени  состоит из двух трансформаторов с двум  вторичными обмотками, двух вьтр мителей, блока сравнени , двух усилителей, релейного элемента и фазочувствительного вьтр мител , § причем входы первого трансформатора включейы на зажимы основного двигате (Л л , а входы второго трансформатора предназначены дл  подключени  к сети , одна из вторичных обмоток каждого .трансформатора включена на входы выпр мител , а выходы выпр №1телей подключены к входам узла сравнени , выход которого через первый усилитель подключен на управл ющий вход возбудител  основного двигател , другие вторичные обмотки трансформато 1 ров включены на вход фазочувствительного выпр г тел , выход которого подключен к входу второго усилител , выходом соединенного с блоком возбуждени  вспомогательного двигател , и к первому входу релейного элемента , второй вход которого подключен к выходу сравнени -) причем :выход релейного элемента соединен с выключателем основного двигател .

Description

Изобретение относитс  к электро технике и может быть использовано в системах пуска мощных синхронных двигателей. Асинхронный пуск синхронных двигателей приводит к большим толчкам пускового тока, что при больших мощност х недопустимо по услови м работы энергосистемы (глубокие посадки напр жени ) и опасно дл  само двигател . Поэтому целесообразно осу1чествл ть частотный запуск асинхронных двигателей с последук цей синхронизацией с сетью. Известна система частотного пуска , содержаща  двигатель, подключен ный к тиристорному преобразователю частоты и через дополнительный переключатель св занный с сетью lj , Недостатком известного устройств частотного пуска  вл етс  сложность из-за использовани  тиристорного преобразовател  частоты. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  двухдвигательный злектромашинный агрегат, который состоит из основного синхронного двигател  с возбудителем, вспомогательного асинхронного двигател  с фазным ротором , распол кенных на общем валу блока возбу 1сдени  вспомогател1ьного двигател , пускового реостата и чет рех высоковольтных выключателей. Пуск агрегата и его работа осуществл ютс  следующим образом. С помощью высоковольтных выключателей обе машины включаютс  каскадно и подключаютс  к сети. Благодар  пусковому реостату в цепи ротора вспомогательного двигател , пуск про текает плавно при .ограниченных токах . После достижени  прдсинхронной скорости включаетс  блок возбуждени  вспомогательного двигател , осуществл етс  синхронизаци  вспомогательного двигател  с. сетью . Затем подаетс  возбуждение на основной двигатель, осуществл етс  разборка каскадной схе№1, свободные концы обмотки статора основного двигател  закорачиваютс , а. обмотка статора вспомогательного двигател  подключаетс  к сети (2J . Недостатками известного устройст ва  вл ютс  сложность схемы, большое число силовьрс высоковольтных коммутационных айпаратов, потер  универсальности в исполнении обмотки статора основного двигател , так как требуютс  выводы шести концов, что усложн ет дв11гатель. Кроме того , обмотка должна вьшолн тьс  соединением только в звезду (а не по выбору в звезду или треугольник ) , пуск усложнен из-за большого числа коммутационных аппаратов, требующих дл  работы специальные устройства управлени . Цель изобретени  - упрощение и повышение надежности пуска мощных синхронных двигателей в составе двухмашинных агрегатов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в двухдвигательном электроприводе , содержащем основной синхронный двигатель с возбудителем и вспомогательный асинхронный двигатель с фазным ротором, расположенные на общем валу, и выключатель, предназначеннь дл  подключени  к сети указанных двигателей, пусковой блок, св занньй с ротором вспомогательного асинхронного двигател , введены блок управлени  с двум  входами и трем  выходами и многофазный возбудительный блок, соединенный выходами с обмотками ротора вспомогательного асинхронного двигател , причем один вход блока управлени  предназначен дл  включени  на сети, другой вхол блока управлени  подключен к зажимам основного лвигател у один выхоп блока управлени  соединен с управл ющим входом возбудител , второй его выход - с управл ющим входом многофазного возбудительного блока, третий вькод блока управлени  соединен с выключателем основного двигател ,- , . - , . , .. . Кроме того, блок управлени  состоит из двух трансформаторов с двум  вторичными ббмотками, двух выпр ко телей , блока сравнени , двух усилитвлей , релейного элемента и фазочувствительного выпр мител , причем входы первого трансформатора включены на зажимы основного двигател , а входы второго трансформатора предназначены дл  подключени  к сети, одна из вторичных обмоток каждого трансформатора включена на входы выпр мител , а выходы выпр мител Подключены к входам узла сравнени , выход которого через первый усилитель подключен на управл ющий вход 3 возбудител  основного двигател , другие вторичные обмотки трансформа торов включены на вход фазочувствительного выпр мител , выход которог подключен к входу второго усилител  вбкодом соединенного с блоком возбуждени  вспомогательного двигател  и к первому входу релейного элемента , второй вход которого подключен к выходу узла сравнени , причем выход релейного элемента соединен с выключателем основного двигател . На фиг.1 приведена схема предлаг ;емого двухдвигательного электропривода , на фиг.2 - схема многофазного возбудительного блока вспомогательн го асинхронного двигател  с фазным ротором/-на фиг.З - схема блока уп равлени , на фиг.4 - диаграммы, по сн ющие принцип фазировки ЭДС синхронного двигател  отнрсительно напр жени  ,сетй. Двухдвигательный электропривод (фиг.1) состоит из основного синхронного двигател  1, подключенного к сети через выключатель 2, вспомогательного асинхронного двигател  3 с ротором, имеющего общий вал с синхронным двигателем 1 и сое диненного с сетью через выключатель 4. Пусковой блок 5 соединен с ротором вспомогательного асинхронного двигател  с фазным ротором, а возбудитель 6 подключен к обмотке возбуждени  синхронного двигател  1. Многофазный возбудительный блок 7 соедййён с обмотками ротора вспомо гательного асинхронного двигател  с фазным ротором. Блок 8 управлени  подключен одним входом к сети, другим --к зажимам основного двигател  одним выходом он соединен с управл ющим входом возбудител  6, другим с управл ющим входом многофазного воэбудительнрго блока 7, а третьим с выключателем 2. Многофазный возбудит;ельный блок (фиг.2) состоит Из управл емых источников 9 и 10 тока, соединенных через контакты аппарата 11 с обмотками ротора вспомогательного асинхронного двигател  3. Блок 8 управлени  (фиг.З) состоит из трансформаторов 12 и 13, узла 14 сравнени , двух усилцтелей 15 и 16, релейного элемента 17, двух вьшр мителей 18 и 19 ;и фазочувствительного вьтр мител  474 20, при этом одна из вторичных обмоток каждого трансформатора включена на входы выпр мителей 18 и 19, выходы которых подключены к входам узла 14 сравнени , выход которого через первый усилитель 15 подключен на управл ющий вход возбудител  6, другие вторичные обмотки трансформаторов включены на вход фазочувствительного выпр мител  20, выход которого подключен к входу второго усилител  16, соединенного выходом с возбудительным блоком 7 вспомогательного двигател  и к первому входу релейного элемента 17, второй вход которого подключен к вькоду узла 14 сравнени , причем выход релейного элемента соединен с включающим входом выключател  2. „ Пуск и синхронизаци  двухдвигательного электропривода осуществл ютс  следующим образом. Включаетс  выключатель 4. Благодар  пусковому блоку 5 с переменными параметрами (это можетбыть набор  щиков сопротивлени , коммутируемых контакторами, или индукционный пусковой реостат) осуществл етс  плавный разгон агрегата при ограниченном токе. При достижении подсинхронной скорости подключаетс  кротору вспомогательного асинхронного, двигател  возбудительньй блок 7 и осуществл етс  синхронизаци  вспомогательного асинхронного двигател  с сетью . В блоке 8 управлени  производитс , измерение напр жений сети и основного синхронного двигател  1. Сигнал рассогласо1зани  по амплитуде напр жений сети и двигател  воздействует на возбудитель 6, измен   напр жение двигател  1 таким образом, что сигнал рассогласовани  стремитс  к нулю. Сигнал рассогласовани  по фазе напр жений сети и двигател  1 воздействует на возбудительный блок 7, вызыва  перераспределение тока возбуждени  по обмоткам ротора вспомогательного двигател  таким образом, что сигнал рассогласовани  стремитс  к нулю. При равенстве напр жений сети и двигател  1 по амплитуде и фазе блок 8 управлени  выдает сигнал на включение выключател  2. Таким образом, в предлагаемом электроприводе осуществл етс  самосинхронизаци  вспомогательного двигатёл  и точна  синхронизаци  основного . На векторной диаграмме вспомогательного двигател  при работе в синхронном режиме (фиг.4) изображены вектор потока возбуждени  Pj ЗДС статора Е, наведенна  потоком Ф. напр жение сети (J . Угол нагрузки . 9 между векторами И и Е при заданном потоке Фп зависит от момента сопротивлени  нагрузки, но не зависи от ориентации потока Ф относительно ротора. Ориентаци  потока Ф относительно ротора определ етс  токами, протекающими по фазам ротора. Так, при токе 1 э О и токе ij 0 поток Фл относительно фаз ротора занимает положение, соответствующее сплошному обозначению, а при 1, , 0 - положение , соответствук дее штриховому обозначению (фиг.4) Следовательно, мен   значени  токов , и i- можно регулировать взаимную ориентацию вектора напр жени  сети и ротора как вспомогательного двигател , так и основного, которые расположены на од ном Е1алу,а значит и фазировку между напр жени ми сети и основного двигател . Возбудительный блок 7 должен пред ставл ть многофазный источник (фиг.2). Напр жение сети измер етс  .трансформатором 13 блока 8 управлени , напр жение двигател  - трансформатором 12. Каждый трансформатор имеет две вторичные обмотки. Одна из трехфазных обмоток каждого трансформатора включена на свой выпр митель, выходной сигнал которого пропорционален напр жению на входе. Эти сигналы сравниваютс  в узле 14 сравнени , сигнал ошибки поступает на усилитель 15, выходной сигнал А которого воздействует на возбудитель 6. Две другие обмотки трансформаторов включены на фазочувствительный вьшр ми тель 20, на выходе которого получаем сигнал, обусловленный рассогласованием по фазе между напр жени ми сети и двигател . Он равен нулю при равенстве амплитуд напр жений и совпадении по фазе. Выходной сигнал фазочувствительного вьтр мител  воздействует на усилитель 16, а его выходной сигнал А - на возбудительньй блок 7. Сигналы ошибки по амплитуде и фазе напр жений сети и двигател  подаютс  на вход релейного элемента 17, на вы-. ходе которого по вл етс  сигнал, если входные сигналы меньше пороговых значений. Выходной сигнал С релейного элемента t7 включает вьпслючатель 2. За счет уменьшени  числа высоковольтных выключателей схемы силовой коммутации, устройств управлени  выключател ми обеспечиваетс  упрощение всего двухдвигатепьного электропривода .I .

и,

сети

-yVW

и

Ф

1%

Ф

20

и,

Ж

Ф

/ . J

фиг.if

Claims (2)

1. ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий основной синхронный двигатель с возбудителем и вспомогательный асинхронный двигатель с фазным ротором, расположенные на общем валу, выключатель, предназначенный для подключения указанных двигателей к сети, пусковой блок, связанный с ротором вспомогательного асинхронного двигателя, отличающийся тем, что,с целью упрощения введены блок управления с двумя входами и тремя выходами, многофазный возбудительный блок, соединенный выходами с обмотками ротора вспомогательного асинхронного двигателя, причем один вход блока управления предназначен для включения на зажимы сети, другой вход блока управления подключен к зажимам основного двигателя, один выход блока управления соединен с управляющим входом возбудителя, а второй, его выход - с управляющим входом многофазного возбудительного блока, третий выход блока управления соединен с выключателем основного двигателя.

2. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что блок управления состоит из двух трансформаторов с двумя вторичными обмотками, двух выпрямителей, блока сравнения, двух усилителей, релейного элемента и фазочувствительного выпрямителя, причем входы первого трансформатора включены на зажимы основного двигателя, а входы второго трансформатора предназначены для подключения к сети, одна из вторичных обмоток каждого трансформатора включена на входы выпрямителя, а выходы выпрямителей подключены к входам узла сравнения, выход которого через первый усилитель подключен на управляющий вход возбудителя основного двигателя, другие вторичные обмотки трансформаторов включены на вход фазочувствительного выпрямителя, выход которого подключен к входу второго усилителя, выходом соединенного с блоком возбуждения вспомогательного двигателя, и к первому входу релейного элемента, второй вход которого подключен к выходу узка сравнения-, причем выход релейного элемента соединен с выключателем основного двигателя.

SU „1119147