SU879725A1 - Двухдвигательный регулируемый электропривод - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротех нике и может быть использовано дл  привода мощных турбомеханиэмов в химической , горнорудной и других отрас л х промышленности. Известен двухдвигательный электро привод переменного тока, состо щий и двух жестко св занных валами асинхронных двигателей с фазным ротором и регул тором скольжени  резисторног типа . Недостатком этого электропривода  вл етс  низкий КПД, обусловленный большими потер ми электроэнергии в роторных цеп х. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  двухдвигательный регулируемый электропри вод, содержащий два асинхронных двиг тел  с последовательно соединенными статорными обмотками, к фазным роторам которых подключены выпр мители, три трехфазных коммутатора, один дл  подключени  статорных обмоток к сетиj два других - дл  переключени  статорных обмоток со звезды на треугольник , источник противо-ЭДС, один вывод которого подключен к анодной группе первого выпр мител , другой вывод - к катодной группе второго выпр мител  2, Недостатком данного технического решени   вл етс  больша  требуема  установленна  мощность преобразователей в роторной цепи электродвигателей , особенно в применении к механизмам большой мощности. Целью изобретени   вл етс  уменьшение массо-габаритных показателей при сохранении заданной глубины регулировани  скорости. Цель достигаетс  тем, что в известный двухдвигательный регулируемый электропривод дополнительно введены однополюсный выключатель и два блока переключени , один из которых включен между анодными группами выпр мителей, а второй блок переключени  включен между катодными группами выпр мителей , а однополюсный выключатель включен между катодной группой первого выпр мител  и анодной группой второго выпр мител , на фиг. 1 приведена схема двухдвигательного регулируемого электропривода , на фиг, 2 а-е - примеры исполнени  источника противо-ЭДС и блоков переключени .

ДвухдвигательныЯ регулируеь лй электропривод переменного тока( фиг. 1 выполнен по схеме асинхронно-вентильного каскада на основе, двух одинаковых асинхронных электродвигателей 1, 2 с фазным роторог.1. Асинхронные элеку-родвигатели 1,2с фазным ротором Электрически св заны друг с другом таким образом, что их статорные обмотки 3 , 4 соединены между собой последовательно . Последовательно сое/диненные статорные обмотки 3 и 4 с помощью трехфазных коммутаторов 5, б могут быть соединены в общуго звезду или в общий треугольник, а при помощи трехфазного коммутатора 7 - подключены к сети питани .

Роторные обмотки 8, 9 электродвигателей 1, 2 подключены соответственно к неуправл емым выпр мител м 10, 11, собранным по трехфазным мостовым схемам . Положительный полюс 12 выпр мител  10 и отрицательный полюс 13 выпр мител  11 соединены между собой с помощью однополюсного выключател  14. Последовательно соединенные выпр мители 10-, 11, дроссели 15, 16 и источник 17 противо-ЭДС образуют контур выпр мленного тока ротора. Между положительным полюсом 12 выпр мител  10 и положительным.полюсом 18 выпр мител  11 включен блок 19 переключени , а между отрицательным полюсом 20 выпр мител  10 и отрица1ельным полюсом 13 выпр мител  11 включен блок 21 переключени . В качестве источника 17 противо-ЭДС с выводами 22, 23 может быть применен генератор 24 посто нного тока, приводимыми во вргинение гонным двигателем 25 (фиг, 2а}, или управл емый статический преобразователь 26 (фиг. 26), Б общем случае каждый ИЗ блоков 19 и 21 переключени  состоит из последовательно включенных однополюсного выключател  27 (фиг, 2д), дроссел  28 и диода 29, Выключатели 27 служат дл  переключени  выпр мителей 10, 11 с параллельного соединени  иа последовательное и наоборот.

Дроссели 28 служат дл  исключени  взаимного вли ни  пapaJ лeльнo работающих выпр мителей 10, 11 друг на друга, а также дл  уменьшени  уравнительных токов в тех случа х, когда в качестве источника противо-ЭДС используютс  управл емые статические преобразователи,

Диоды 29 служат дл  исключени  режима коротких замыканий, которые могут возникнуть при недостаточно четкой работе выключателей 14 и 27 в процессе переключени  выпр мителей 10, 11 с параллельного соединени  на последовательное и наоборот, В зависмости от технических требований к электроприводу блоки переключени  19 и 21 могут содержать выключатель 27 и дроссель 28 (фиг. 2г) или дроссель

28 и диод 29 Гфиг, 2eJ, а в простейшем случае - только однополюсный выключатель 27 (фиг. 2в},

Двухдвигательный регулируемый электропривод работает следуюцим образом .

В начальный момент пуска последовательно включенные статорные обмотки 3, 4 электродвигателей 1 2 с помощью трехфазного кoм лyтaтopa 5 соедин ют в общую звезду, трехфазным коммутатором 7 подключают статорные обмотки к сети питани  и одновременно с этим замыкают силовые контакты однополюсных выключателей 27, в результате чего выпр мители 10, Д1 включаютс  на параллельную работу. В этом положении напр жение, приложенное к статорным обмоткам 3, 4 в -/3 раз меньше номингшьного значени , вследствие чего напр жение на выходных клеммах выпр мителей 10, 11 также уменьшены в -/з раз по отношению к номинальному значению выпр мленного напр жени  ротора одного из электродвигателей 1, 2,

.Дл  получени  режима нулевой скорости величину противо-ЭДС источника 17 устанавливают раиной величине выпр мленного напр жени  параллельно включенных выпр мителей 10, 11.

Увеличение скорости привода от нулевого значени  до определенного уровн  осуществл ют соответствующим уменьшением противо-ЭДС источника 17, По мере разгона электропривода напр жение на роторных обмотках 8, 9 уменьшаетс  пропорционально скольжению асинхронных электродвигателей 1, 2,

После того, как вследствие увеличени  скорости напр жение на роторных обмотках 8, 9 уменьшаетс  не менее, чем в -/з раз, отключают трехфазный кo /Iмyтaтop 5 и включают трехфазный KOMjvTyTaTOp б, осуществл   тем самым переключение последовательно соединенных статорных обмоток 3, 4 со звезды в общий треугольник.

После переключени  со звезды на треугольник напр жени  на статорных и роторных обмотках электродвигателей If 2, а также выпр мленные напр жени  выпр мителей 10, 11 возрастут Б -) раз.

Во избежание по влени  аварийных TOICOB в переходном режиме в процессе переключени  статорных обмоток со звезды на треугольник противО-ЭДС источника 17 увеличивают ссответственно в /3 раз ,

После осуществлени  упом нутых операций заканчиваетс  работа электропривода в первой зоне регулировани  и осуществл етс  переход во вторую зону

Регулирование скорости во второй зоне от нижнего уровн  до верхнего осуществл ют соответствующим уменьшением величины противо-ЭДС источника 17. По мере повышени  скорости привода во второй зоне момент нагрузки на валу механизма увеличиваетс  и соответственно увеличиваютс  токи роторных обмоток 8, 9 электродвигателей 1, 2. Верхний уровень скорости во второ зоне регулировани  определ етс  нагрузочным моментом механизма, при котором суммарный ток Еьшр мителей 10, 11 становитс  равным номинальному току источника противо-ЭДС 17, Повышение скорости вьвае этого уровн  при параллельном включении вьтр мИте лей 10, 11 недопустимо, так как это влечет за собой перегрузку источника противо-ЭДС 17 по току, Вследствие этого прн достижении верхнего уровн  второй зоны регулиро вани  отключают ааключатели 27 и вкл чают выключатель 14, тем самым осуществл   переключение выпр мителей 1 11 с параллельного соединени  на пос ледовательное, В процессе ни  выпр мителей 10, 11 с п алле ьного соединени  на последовательное и обратно должна быть обеспечена од новременность работы выключателей 27 Учитыва  это, в р де случаев вместо двух однополюсных выключателей 27 кю жет быть устайовлен один двухполюсный выключатель, В тех случа х, когда блок иераклю чени  19 или 21 не содержит, выключател  27,.а состоит из дроссел  28 и диода 29, переключв1«йе выпр мителей 10, 11 с параллельного соединени  на последовательное осуществл етс  непо средственно после замыкани  силовых контактов выключател  14, После пере ключени  выпр мителей 10, 11 на пос ледовательное соединение выпр млен ное напр жение, приложенное к источнику противо-ЭДС 17, увеличитс  вдво Во избежание -по влени  аварийннк то ков в переходном режиме протй8О ЭДС источника 17 при этом таюке уве ичнв ют в два раза. После выполнени  указанных операций электропривод переходит в третью зону работы. Регулированке скорости в третьей зоне от нижнего уровн  до номинального значени  осуществл ют с ответствукадим изменением величины противо-ЭДС источника 17, Управление электроприводом (фиг.17 при снижении скорости от максимально го значени  до нул  осуществл етс  в обратной последовательности, В этом варианте электропривода ст торные обмотки обоих двигателей соединены последовательно. При взаимном повороте роторов электродвигателей 1,2 на угол 4{30+60«К) эл.град., . где К 0,1,2,3,,..), значительно уменьшаетс  содержание высших гармоник в токе статора и ротора обоих электродвигателей и в сети питани . Однако в двухл.зигательном электро приводе возможно-также и параллельно соединение статорных обмоток. По сравнению с известными схемами двухдвигательных электроприводов по схеме АВК рассматриваемый электропривод.характеризуетс  относительно высокими технико-экономическими показ ател ми, что определ етс  максимальным использованием силовых элементов привода по допустимому току и напр жению при работе в каждой зоне регулировани  и достигаетс  за счет рационального изменени  структуры силовой cxeNM электропривода по зонам.Формула изобретени  1,Двухдзигательщай регулируемый э ектроиризод, содержанийдва асинхроинык двигател  с последовательно соединенными статорными обмотками, к фазным роторам которых подключены выпр мители , три трехфазных коммутатора , ОДИН - дл  подключени  статорных аб «зток к сети, два других - дл  переключени  статорных обмоток со.звезf на треугольник, источник. противоЭДС , зднн гывод которого подключен к анодной группе первого 1йлпр мител , - к катодной группе второго внпр 1 ®твл , отличающийс  тем, что, с цельа умэньшени  массогабаритных показателей при сохранении з цавноа глубины регулировани  скорости , в него дополнительно введены однополюсной гшслшчатель и два блока первЕЛЕ}нена , о нй из которых включен tis&KfSy аиодишш группами выпр мителей, второе SnoK переклэ« ени  включен между группаш ш пр мителей, а однопо шс ш8 Ш:1{елшча ель включен между катодной групшэа первого выпр мител  и анодной группой второго выпр мител , 2,Электропривод по п, 1, отличающийс  тем, что каждый блок переключени  выполнен в виде однополюсного шаключа-гёл . 3,. Электропривсад по п, 1, о т лнчагага йс  тем, что каждый елок лереклкчени  выполнен из последовательно соединенных однополюсного выключател  т дроссел . 4.Элактропривод по п. 1, о т личашвЕййс  тем, что каждый блок пере слтачени  выполнен из последовательио соединенных, однополюсного выключатап , дзйэоссел  и диода, 5,Электропривод по п, 1, отличающийс  тем, что каждый блок пере лючени  шдполнен из поспедовательно соединенных йроссел  и диода, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Голован А,Г Основы электропривода , Госэкергоиздат, 1959, с. 306, 2,Танатар А,К, Методы регулировани  скорости асинхронных двигателей, Техника, 1968, с, 46, рис, 28,

/7

/

/- гз

о оь /7

. /

Claims (5)

1. Формула изобретения

   1. Двухдвигательный регулируемый электропривод, содержащий'два асинхронных двигателя с последовательно соединенными статорными обмотками, к фазным роторам которых подключены выпрямители, три трехфазных коммутатора, один - для подключения статорных обмоток к сети, два других - для переключения статорных обмоток со.звезда на треугольник, источник противоЭДС, один вывод которого подключен к анодной группе первого выпрямителя, другой - к катодной группе второго выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей при сохранении заданной глубины регулирования скорости, в него дополнительно введены однополюсный выключатель и два блока переключения, один из которых включен между анодаыт группами выпрямителей, второй блок переключения включен между катодными группам выпрямителей, а однополюсный выключатель включен между катодной группой первого выпрямителя и анодной группой второго выпрямителя.
2. 2. Электропривод по π» 1, отличающийся тем, что каждый блок переключения выполнен в виде однополюсного выключателя.
3. 3. Электропривод по π, 1, о тличающийся тем, что каждый блок переключения выполнен из последовательно соединенных однополюсного выключателя и дросселя,
4. 4. Электропривод по π. 1, отличающийся тем, что каждый блок переключения выполнен из последовательно соединенных, однополюсного выключателя, дросселя и диода.
5. 5. Электропривод поп, 1, отличающийся тем, что каждый блок переключения выполнен из ’последовательно соединенных Дросселя и диода.