Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Привід змінного струму, який містить затискачі трьох лінійних фаз, фільтр струмів нульової послідовності та електричний двигун змінного струму, який устаткований принаймні статорними обмотками, кожен вивід лінійних фаз обмоток статора двигуна змінного струму приєднаний до відповідного затискача лінійної фази, який відрізняється тим, що введено затискач нульової фази, причому кожний вивід лінійної фази фільтра струмів нульової послідовності безпосередньо приєднаний до затискача лінійної фази, вивід нульової фази фільтра струмів нульової послідовності приєднаний до відповідного затискача нульової фази.

2. Привід змінного струму за п. 1, який відрізняється тим, що двигун змінного струму суміщений з фільтром струмів нульової послідовності.

3. Привід змінного струму за пп. 1 та 2, який відрізняється тим, що обмотка кожної фази статора двигуна поділена принаймні на дві частини, кожні принаймні дві частини обмоток, які належать до різних фаз, ввімкнені між собою послідовно і утворюють послідовне з'єднання частин обмоток різнойменних фаз, три послідовні з'єднання частин обмоток різнойменних фаз між собою ввімкнені у трипроменеву зірку за однією із схем фільтра струмів нульової послідовності, взятих із ряду: Z - зиґзаґ,  - лямбда (умовно несиметричний зиґзаґ), А-подібна схема, піврогач, Y - , причому вивід спільної точки трипроменевої зірки приєднаний до затискача нульової фази, а кожний крайній вивід променя трипроменевої зірки приєднаний до відповідного затискача лінійної фази.

4. Привід змінного струму за пп. 1-3, який відрізняється тим, що у кожному пазу статора двигуна змінного струму розміщено принаймні дві секції частини обмоток, які належать до різних фаз і між указаними секціями обмоток прокладена ізоляція.

5. Привід змінного струму за пп. 1-3, який відрізняється тим, що у кожному пазу статора двигуна змінного струму розміщені проводи секції частин обмоток так, що проводи обох указаних частин обмоток розміщені у шаховому порядку, в результаті чого кожен провідник першої частини однієї обмотки оточений провідниками другої частини іншої обмотки і навпаки.

6. Привід змінного струму за пп. 1-5, який відрізняється тим, що введено реле знеструмлення однієї з лінійних фаз або реле обриву проводу лінійної фази, яке має принаймні дві пари нормально відкритих контактів, кожний вхідний вивід указаного реле приєднаний до одного затискача лінійної та нульової фаз, перша пара нормально відкритих контактів указаного реле безпосередньо або через проміжній контактор ввімкнута в розрив нульової фази: або фільтра струмів нульової послідовності, або двигуна, суміщеного з фільтром струмів нульової послідовності, а друга пара нормально відкритих контактів указаного реле ввімкнена у коло сигналізації.

Текст

1. Привід змінного струму, який містить затискачі трьох лінійних фаз, фільтр струмів нульової послідовності та електричний двигун змінного струму, який устаткований принаймні статорними обмотками, кожен вивід лінійних фаз обмоток статора двигуна змінного струму приєднаний до відповідного затискача лінійної фази, який відрізняється тим, що введено затискач нульової фази, причому кожний вивід лінійної фази фільтра струмів нульової послідовності безпосередньо приєднаний до затискача лінійної фази, вивід нульової фази фільтра струмів нульової послідовності приєднаний до відповідного затискача нульової фази. 2. Привід змінного струму за п. 1, який відрізняється тим, що двигун змінного струму суміщений з фільтром струмів нульової послідовності. 3. Привід змінного струму за пп. 1 та 2, який відрізняється тим, що обмотка кожної фази статора двигуна поділена принаймні на дві частини, кожні принаймні дві частини обмоток, які належать до 2 (19) 1 3 Привід змінного струму призначений для використання в електроенергетиці, а саме в електричному приводі змінного струму низьковольтних та середніх напруг при обриві однієї з фаз живильної мережі. Відомий привід змінного струму [1-7], у синхронному або асинхронному двигуні якого обмотки ввімкнені у зиґзаґ. Недолік приводу: при обриві однієї з фаз трифазної живильної мережі різко зростають струми зворотної послідовності у обмотці статора, в результаті чого: - обертовий момент двигуна зменшується; - відбувається швидке нагрівання частини обмоток двигуна, що приводить до старіння ізоляції та до виходу такого двигуна з ладу; - пусковий момент зменшується до нуля. Відомий привід змінного струму [8], у якому замість трижильного кабелю для живлення двигуна змінного струму використані два паралельно ввімкнені чотирижильні кабелі або один восьмижильний кабель. Задача винаходу: подавлення високовольтних коливань у колі довгого живильного кабелю. Недолік приводу: при обриві однієї з фаз трифазної живильної мережі також різко зростають струми у обмотках двигуна приводу, які також приводять до виходу двигуна з ладу. Відомий привід змінного струму [9], у якому паралельно до машини змінного струму ввімкнений чотириполюсник, який складається з чотирьох або шести ланцюгів, кожен з яких утворений послідовним з'єднанням резистора R та конденсатора С. Задача винаходу - зменшення напруг вищих гармонік та перехідних процесів. Указані ланцюги названі демпферними ланцюгами, які вгамовують перехідні процеси і таким чином захищають ізоляцію машини змінного струму від руйнування високою короткочасною напругою, величина якої може досягати подвійного значення номінальної напруги трифазної мережі. Недолік приводу: при обриві проводу однієї з лінійних фаз живильної мережі двигун приводу виходить з ладу. Відомий привід змінного струму - прототип [10], який містить затискачі трьох лінійних фаз, фільтр струмів нульової послідовності, резистори, індуктивний подільник та електричний двигун змінного струму, який устаткований принаймні статорними обмотками, кожен вивід лінійних фаз статора електричного двигуна змінного струму приєднаний по одному до одного затискача лінійної фази, кожен вивід лінійних фаз фільтра струмів нульової послідовності через резистивний опір приєднаний по одному до одного затискача лінійної фази, а вивід нульової фази фільтра струмів нульової послідовності через паралельне з'єднання резистора та індуктивного подільника приєднаний до контуру заземлення. Недолік прототипу: неможливість забезпечити неперервність роботи приводу змінного струму при обриві однієї з лінійних фаз живильної трифазної мережі, тобто неможливість досягнення живучості приводу при аварійному режимі мережі. Задачею винаходу є забезпечення живучості роботи приводу змінного струму при обриві однієї з лінійних фаз живильної трифазної мережі, зменшення встановленої потужності приводу як в ре 97326 4 жимі обриву однієї з лінійних фаз, так і без указаного розриву, а також захист приводу від високовольтних імпульсів, високочастотних коливань напруги та електромагнітного імпульсу (ЕМІ). Указана задача вирішена шляхом створення жорсткого міжфазного електромагнітного зв'язку між фазами живильної мережі або обмотками двигуна змінного струму, а також завдяки використанню нульової фази як резервного проводу, а саме тим, що: до приводу змінного струму, який містить затискачі трьох лінійних фаз, фільтр струмів нульової послідовності та двигун змінного струму, який устаткований принаймні статорними обмотками і їх виводами, причому кожен вивід лінійних фаз обмоток статора двигуна змінного струму приєднаний по одному до одного затискача лінійної фази, введено затискач нульової фази, кожен вивід лінійних фаз фільтра струмів нульової послідовності безпосередньо приєднаний по одному до затискача лінійної фази, а вивід нульової фази фільтра струмів нульової послідовності приєднаний до затискача нульової фази. Двигун змінного струму суміщений з фільтром струмів нульової послідовності. Обмотка кожної фази статора поділена принаймні на дві частини, кожні принаймні дві частини обмоток, які належать до різних фаз, ввімкнені між собою послідовно однойменними виводами і утворюють послідовне з'єднання частин обмоток різнойменних фаз, три послідовні з'єднання частин обмоток різнойменних фаз між собою увімкнені у трипроменеву зірку за однією із схем фільтра струмів нульової послідовності, взятих із ряду: Z зиґзаґ,  - лямбда (умовно несиметричний зиґзаґ), Т-подібна схема (Скота), А-подібна схема, ТАТ - комбіноване з'єднання однофазних трансформатора та автотрансформатора, піврогач, Y -  , причому вивід спільної точки трипроменевої зірки приєднаний до затискача нульової фази, а кожен крайній вивід променя трипроменевої зірки приєднаний по одному до затискача лінійної фази. У кожному пазу статора двигуна змінного струму розміщено принаймні дві секції частини обмоток, які належать до різних фаз і між указаними секціями обмоток прокладена ізоляція. У кожному пазу статора двигуна змінного струму розміщені проводи секцій частин обмоток так, що проводи обох указаних частин обмоток розміщені у шаховому порядку, в результаті чого кожен провідник першої частини однієї обмотки оточений провідниками другої частини іншої обмотки і навпаки. До приводу введено реле знеструмлення однієї з лінійних фаз або реле обриву проводу лінійної фази, указане реле споряджено принаймні двома парами нормально відкритих контактів, кожний вхідний вивід указаного реле приєднаний по одному до одного затискача лінійної та нульової фаз, перша пара нормально відкритих контактів указаного реле безпосередньо або через проміжній контактор ввімкнута в розрив нульової фази: або фільтра струмів нульової послідовності, або двигуна, суміщеного з фільтром струмів нульової послідовності, а друга пара нормально відкритих 5 97326 6 контактів указаного реле ввімкнена у коло сигналібова) частина першої секції першої частини обмозації. тки фази А; решта позначень Фіг.4 співпадає з Для пояснення суті винаходу подані креслення позначеннями Фіг.1. на Фіг.1-8. На Фіг.5 позначено: 31 - статор; 32 - два провіНа Фіг.1 подана принципова схема приводу дники, які належать до частин обмоток різних фаз і змінного струму. перерізи яких розташовані у шаховому порядку; 33 На Фіг.2 показана принципова схема приводу - паз. змінного струму, у якому двигун змінного струму На Фіг.6 позначено: 34 - реле обриву фаз; 35 суміщений з фільтром струмів нульової послідовнормально відкрита пара контактів реле 34; 36 ності. двигун змінного струму, суміщений з фільтром На Фіг.3 для ілюстрації представлене розміструмів нульової послідовності; 37 - контур заземщення обмоток статора двигуна змінного струму, лення. Решта позначень Фіг.6 співпадає з познасуміщеного з фільтром струму нульової послідовченнями Фіг.1. ності, в шести пазах статора. На Фіг.7 позначення співпадають з позначенНа Фіг.4 представлене розміщення секцій обнями Фіг.2. моток статора двигуна змінного струму, суміщеноНа Фіг.8, Фіг.8а, Фіг.8б, Фіг.8в позначення співго з фільтром струму нульової послідовності, в падають з позначеннями Фіг.2. тридцяти пазах статора. Склад і будова приводу змінного струму. ПриНа Фіг.5 показане розміщення секцій обмоток від містить: затискачі лінійних А, В, С та нульової 0 паза статора, при якому провідники, які належать фаз, фільтр струмів нульової послідовності 2 та до різних фаз, розташовані між собою у шаховому двигун змінного струму, який складається зі статопорядку. ра 3 та ротора 4 (Фіг.1). Двигун змінного струму 3 На Фіг.6 зображена принципова схема приводу може бути виконаний як синхронним так і асинхзмінного струму, у якому нульова фаза вмикається ронним. При цьому ротор 4 може бути виконаний у лише при обриві однієї з лінійних фаз за допомовсіх відомих виконаннях: короткозамкненим, з фагою реле. зним ротором, з постійними магнітами тощо. На Фіг.7 дано топографічне зображення елеФільтр струмів нульової послідовності також може ментів суміщеного двигуна при симетричному ремати довільне виконання. Його обмотки між собою жимі напруг живлення. ввімкнені у трипроменеву зірку за однією із схем На Фіг.8 показане топографічне зображення фільтра струмів нульової послідовності, взятих із елементів суміщеного двигуна при живленні від ряду: Z - зиґзаґ,  - лямбда (умовно несиметричнесиметричної системи напруг дві фази - нуль. ний зиґзаґ), А-подібна схема, піврогач, Y -  тощо. На Фіг.8,а показана геометрична сума струмів Корпус двигуна приєднаний до контуру заземлену вузлі-фазі 0 суміщеного двигуна. ня. На Фіг.8,б зображена геометрична сума струНа Фіг.2 показана принципова схема приводу, мів у вузлі В1 суміщеного двигуна. у якому обмотки двигуна суміщені з обмотками На Фіг.8,в накреслена геометрична сума струфільтра струмів нульової послідовності. Таке об'ємів у вузлі-фазі В1 суміщеного двигуна. днання дає змогу зменшити витрати міді, сталі та На Фіг.1 позначені: А, В, С - затискачі лінійних вартість виготовлення. Для суміщення необхідно фаз; 0 - затискач нульової фази; 1 - привід зміннообмотки двигуна виконати за схемою фільтра го струму; 2 - фільтр струмів нульової послідовнострумів нульової послідовності. Для прикладу на сті; 3 - статор двигуна змінного струму; 4 - ротор Фіг.2 обмотки двигуна ввімкнені у зиґзаґ, а ротор двигуна змінного струму; 5 - контур заземлення. виконаний короткозамкненим. На Фіг.2 позначені: 6-8 - частини обмоток, які На Фіг.3 для ілюстрації представлене розміналежать до різних фаз; 9 -контур заземлення; 10 щення обмоток статора двигуна змінного струму, - вузол В1 з'єднання частин обмоток, які належать суміщеного з фільтром струму нульової послідовдо різних фаз; 11 - ротор двигуна змінного струму; ності, в шести пазах статора. А1 - вузол з'єднання частин 6 та 7 обмоток у фазі У кожному пазу статора 13, 15,16, 18, 19, 21 А, які належать до різних фаз; В1 - вузол з'єднання вкладені дві частини обмоток, які належать до різчастин обмоток у фазі В; С1 - вузол з'єднання часних фаз. Так, частини 14 та 17 обмоток у пазу 16 тин обмоток у фазі С; решта позначень Фіг.2 співналежать до різних фаз (А та В). Так частина обпадає з позначеннями Фіг.1. мотки, покладена на низ паза 13, є першою частиНа Фіг.3 позначено: 22 - статор двигуна змінною обмотки фази А і приєднаної безпосередньо ного струму; 12, 20 та 23 - лобові з'єднання частин початковим виводом до фази А. А частина обмотобмоток, які належать до різних фаз; 13, 15, 16, 18, ки, покладена зверху у пазу 13, є другою частиною 19, 21 - пази статора; 14 та 17 - верхня та нижня обмотки фази В, початковий вивід якої приєднаний частини (секції) обмоток, які належать до різних до нульової фази 0. У пазах 13, 19 та 18 нижні фаз; решта позначень Фіг.3 співпадає з позначенчастини обмоток початковими виводами приєднані нями Фіг.1. до затискачів фаз А, В та С відповідно, а верхні На Фіг.4 позначено: 24 - статор; 25 - з'єднання частини обмоток, розташованих у цих же пазах, секцій першої частини обмотки фази А (між вузлом початковими виводами приєднані до затискача фази А та вузлом А1); 26 - пази; 27 - секція першої нульової фази. Кінцеві виводи перших та других частини обмотки фази А; 28 - з'єднання секцій дручастин різнойменних обмоток з'єднані за допомогої частини обмотки фази В (між нульовою фазою гою проводів 12, 20 та 23. 0 та вузлом В1); 29 - задня частина першої секції На Фіг.4 представлене розміщення обмоток першої частини обмотки фази А; 30 - передня (лостатора двигуна змінного струму, суміщеного з 7 97326 8 фільтром струму нульової послідовності, в тризнеструмлення однієї з лінійних фаз або реле обдцяти пазах статора. риву проводу лінійної фази трифазних напруг на Обмотка кожної фази двигуна повинна бути затискачах двигуна несуміщеного або суміщеного виконана з двох частин. Кожна з цих частин обмовиду. Реле 34 споряджено принаймні двома параток ділиться на секції. Такі секції обмоток вкладами нормально відкритих контактів. Вхідний вивід ють або у нижню, або у верхню частину кожного указаного реле приєднаний по одному до одного паза. На кресленні показані з'єднання секцій однієї затискача лінійних фаз. На Фіг.6 показана тільки пари (перших та других) частин обмоток фаз А та перша нормально відкрита пара 35 контактів укаВ, розташованих у пазах 26. Схеми з'єднань двох заного реле. На кресленні Фіг.6 показаний для інших пар частин обмоток (В та С, С та А), розтанаочності випадок, коли перша нормально відкришованих у решті інших пазів, є циклічними переста пара 35 контактів указаного реле 34 безпосеретановками схеми Фіг.4 і на Фіг.4 не показані. У падньо ввімкнена у розрив нульової фази блока 36. зах 26 розташовані такі дві частини двох обмоток: Блок 36 може включати: або двигун змінного струперша частина обмотки фази А, а саме А-А1, яка му з фільтром струмів нульової послідовності, або складається, наприклад, з п'яти нижніх секцій, рож суміщений двигун з указаним фільтром. Корпус зміщених у пазах 26; друга частина обмотки фази блока 36 з'єднаний з контуром заземлення 37. У В, а саме 0-В1, яка також складається з п'яти вербільшості випадків у розрив нульової фази блока хніх секцій, розміщених у тих же пазах 26. Секції 36 ввімкнена нормально відкрита пара проміжного частин обмоток показані у вигляді двох кіл у кожконтактора, обмотка якого вмикаються нормально ному пазу. Секції у межах першої або другої часвідкритою парою контактів 35 реле 34 (на Фіг.6 не тин обмоток між собою з'єднані послідовно. Секції, показано). Друга нормально відкрита пара контаквкладені нижче чи вище у пазу (Фіг.4), розділені тів реле 34 ввімкнута у колі сигналізації (на Фіг.6 між собою, виконані окремо одна від одної і віддіне показано). лені між собою ізоляцією. Робота приводу змінного струму. Розглянемо При достатній ізоляції між провідниками часкреслення, показане на Фіг.1. Після подачі симеттин обмоток, які належать до різних фаз, обидві ричної трифазної напруги на затискачі А, В, С присекції можуть бути намотані у дві жили на станку воду по обмотках статора 3, які виконані за схевнавал і вкладені без поділу на нижню та верхню мою зиґзаґ, протікають симетричні струми, Ці секцію (на Фіг.4 не показано). Такий варіант викоструми створюють обертове магнітне поле. Обернання збільшує магнітний зв'язок між частинами таючись, магнітне поле індукує струми в роторі 4. обмоток, які належать до різних фаз, і зменшує В результаті взаємодії обертового магнітного поля магнітні поля розсіювання. статора 3 та струмів у роторі 4 виникає обертовий На Фіг.5 показаний варіант розташування промеханічний момент, який розганяє ротор4 синхвідників у пазу статора, при якому досягається ще ронного або асинхронного двигуна. Відзначимо, більший коефіцієнт магнітного зв'язку між провідщо фільтр 2 струмів нульової послідовності завниками секцій частин обмоток, які належать до жди знаходиться у збудженому стані і постійно різних фаз. У такому варіанті виконання провіднигенерує три фазні (лінійні) напруги, які майже синки частин обмоток різних фаз у кожному пазу розфазні до напруг на обмотках статора двигуна. ташовані у шаховому порядку. У тілі статора 31 Трифазна система напруг, яка генерується фільтрозміщений паз 33, в якому розміщений жмут прором струмів нульової послідовності, є копією наводів 32. Указані провідники зображені прямокутпруг живильної мережі. При відсутності обриву никами різного (білого та чорного) забарвлення. Із фільтр 2 знаходиться у збудженому, але не робоФіг.5 видно, що кожен провідник першої частини чому стані і практично не споживає струм. Схема однієї обмотки оточений провідниками другої часзаміщення фільтра має топографічне зображення, тини іншої обмотки, і навпаки. Напруга між провідблизьке до показаного на Фіг.7 топографічного никами частин обмоток, що належать до різних зображення мотора за виключенням резисторів. фаз, становить 220 вольт для обмоток схеми з'єдУ випадку обриву проводу однієї з лінійних нання зиґзаґ. Через це при виготовленні обмоток фаз, наприклад, фази А фільтр 2 струмів нульової питанням ізоляції між провідниками повинна надапослідовності миттєво вступає в роботу. Це проватися достатня увага. Таке виконання приводу являється в тому, що фільтр 2 струмів нульової доцільно використовувати для крупних машин. послідовності при обриві фази генерує напругу у Шаховий порядок укладки проводів частин обмофазі А, яка за величиною та фазним кутом синфаток забезпечує стійкість проти високовольтних зна до тієї напруги, яка була у фазі А до обриву. імпульсів, високовольтних коливань напруги при Тому при обриві в обірваній фазі автоматично підкомутації, грозових розрядів та ЕМІ. Випробування микається резервне джерело напруги, яка передапоказали, що схема зиґзаґ, виконана шинкою ПСД, ється у фазу А мотору. Таким чином, робота двивитримує десятки короткочасних імпульсів 300 кВ. гуна настільки швидко відновлюється після обриву При раніше названих системах укладки проводів проводу лінійної фази, що привід практично не (поділ на нижню та верхню секції, намотці у два реагує на указаний обрив. Генерація штучної фази проводи внавал також має місце позитивний забезпечує запуск мотора. ефект, указаний вище для шахового порядку уклаЯкщо фільтр струмів нульової послідовності та дки проводів. мотор виконані за схемою зиґзаґ, то сумарна відНа Фіг.6 зображена принципова схема приводу носна встановлена потужність Sу1(відн.) приводу змінного струму, у якому нульова фаза вмикається за першим пунктом формули винаходу дорівнює 1/2 лише при обриві однієї з лінійних фаз. У цьому Sy1(відн.)=Sy1/Sp1=2*2/(3) *1=2,309. (1) варіанті виконання до приводу додано реле 34 9 97326 10 де Sp1 - повна робоча потужність двигуна. Завеличиною у відносних одиницях дорівнює кореню 1/2 уважимо, що встановлені потужності фільтра з трьох, тобто (3) , у затискачах фаз В та С струструмів нульової послідовності та мотора однакові ми Ів та Іс дорівнюють одиниці. З врахуванням і рівні між собою і дорівнюють 1,155. фазних кутів струми в затискачах суміщеної маНа Фіг.2 показана принципова схема електришини дорівнюють у векторному вигляді (Фіг.8а чного приводу змінного струму, у якому двигун Фіг.8в): 1/2 J0° змінного струму суміщений з фільтром струмів Іо=(3) *e , (2) -J150° нульової послідовності. Суміщення функцій мотоlв=1*e , (3) +J150° ра з указаним фільтром випливає з того, що принIс=1*е . (4) ципові схеми двигуна змінного струму та фільтра При умові, що фазну напругу приймаємо за струмів нульової послідовності можуть співпадати. 1,0, сумарна робоча потужність Sp енергії мотора, Отже обмотки мотора з суміщеними функціями яка перетворюється у механічну енергію, дорівнює 1/2 1/2 (скорочена назва -"суміщений мотор") можуть бути Sp=3*(1/(3) *1,0=(3) *=1,732. (5) Установлена потужність 8у2(відн.) суміщеного  виконані за схемою, обраною з ряду: Z - зиґзаґ, двигуна при обриві однієї з лінійних фаз рівна від- лямбда (умовно несиметричний зиґзаґ), Тношенню суми арифметичних добутків напруги на подібна схема (Скота), А-подібна схема, Т-АТ струм всіх елементів до робочої потужності мотокомбіноване з'єднання однофазних трансформара, а саме:  . На тора та автотрансформатора, піврогач, Y Sy2(відн.)=(U(A-A1)*1,0+U(A1-0)*1,0+ Фіг.2 суміщений двигун виконаний за схемою зиґ+U(B-B1)*1,0+U(B1-0)*1,0+U(C-C1)*1,0+ (6) заґ. Топографічне зображення елементів суміще+U(C1-0)*1,0)/Sp2=2,0. ного двигуна показане на Фіг.7. На відміну від двиТому економія міді та сталі при суміщенні фігунів, які з'єднані за схемою зиґзаґ і вказані в льтра струмів нульової послідовності та мотору за аналогах [1-7] до даного патенту, у схемі Фіг.2 седругим пунктом формули винаходу складе: редня точка зиґзаґу приєднана до затискача ну Sy(відн.)=100*(Sy1(відн.)льової фази 0. Для розуміння фізичних процесів, (7) -Sy2(відн.))/Sy1(відн.)=13,4 %. які протікають в суміщеному двигуні при симетриЦе означає, що виконання приводу з суміщечному режимі (без обриву), розглянемо схему заним двигуном за другим пунктом формули винахоміщення, подану на Фіг.7. Кожна частина однієї ду має менші затрати матеріалів порівняно з викообмотки на схемі заміщення подана у вигляді пананням приводу за першим пунктом винаходу. ралельного з'єднання котушки індуктивності та Крім того, при симетричному живленні (при віактивного опору, де відбуваються перетворення дсутності обриву) двигун розвиває на 73,2 % більелектричної енергії в механічну. При такому режишу робочу потужність при тій же установленій помі струми у всіх опорах однакові і дорівнюють відтужності 1,155. носній одиниці 1,0. Для зменшення впливу симетричної складової При обриві провідника однієї з фаз живильної напруг нульової послідовності Uo живильної мемережі режим суміщеного двигуна різко міняється. режі при відсутності обриву вивід нульової фази Топографічне зображення схеми заміщення мотофільтра відімкнутий від затискача нульової фази ра в режимі обриву фази показане на Фіг.8. Внаприводу і з'єднується лише у випадку обриву прослідок знеструмлення фази А частини обмоток Аводу лінійної фази. Факт розриву проводу лінійної А1 та А1-0 знеструмлені (Фіг.7), через що вони на фази встановлює реле 34 знеструмлення однієї з топографічному зображенні Фіг.8 не показані. Післінійних фаз або реле обриву проводу лінійної ля обриву в дію вступають лише частини обмоток фази трифазних напруг на затискачах двигуна С-С1, С1-0, В-В1 та В1-0. Частини обмоток В-В1 та (Фіг.6). Симетрична складова напруг нульової посС1-0 розташовуються в одних і тих же пазах (дилідовності Uo викликає у двигуні струм Іоо нульовись Фіг.3 та Фіг.4). Для розрахунку та аналізу ревої послідовності, який визначається з виразу жиму роботи суміщеного мотора при обриві лінійloo=Uo/Zoo. (8) ної фази проведено спрощення схеми заміщення де Zoo - опір нульової послідовності двигуна, цього мотора, в результаті чого: гілки С-С1 та В1-0 який у 5-7 разів більший опору прямої послідовнозамінені активними (резистивними) опорами; гілка сті двигуна. Потужність нульової послідовності С1-0 замінена котушкою індуктивності; гілка В-В1 (3*Uo*loo) обумовлює додаткові втрати у статорі замінена паралельним з'єднанням котушки індукта роторі. Тому приєднання затискача нульової тивності та активного опору (резистором); між кофази до приводу відбувається лише при обриві тушками індуктивності С1-0 та В-В1 коефіцієнт однієї з лінійних фаз мережі. Приєднання затискаіндуктивного зв'язку прийнятий 1,0. Останнє має ча до приводу відбувається з допомогою указаного місце лише у двигунах великої потужності, у яких реле 34. Реле 34 споряджено двома парами норпровідники частин обмоток, які належать до різних мально відкритих контактів. Перша нормально фаз, повинні розміщуватися у шаховому порядку відкрита пара контактів 35 указаного реле безпо(Фіг.5). Відповідно до положень топографічного середньо, або через проміжній контактор ввімкнуметоду електричні вузли розділяються на підвузли та в розрив: (Фіг.8). Вузол С1 поділився на два підвузли, а вуз- за першим пунктом формули винаходу - в роли 0, В1 та В поділились на три підвузли. При зрив виводу нульової фази фільтра струмів нульоцьому електричні зв'язки у кожній гілці замінені вої послідовності; струмами у підвузлах. На кресленні Фіг.8 у підвуз- за другим пунктом формули винаходу - в ролах кожної гілки показані струми. Аналіз показав, зрив виводу спільної точки трипроменевої зірки що: струм Іо у затискачі нульової фази мотора за обмоток двигуна. 11 97326 12 При виникненні обриву однієї з лінійних фаз зв'язок має два види: електромагнітний та ємнісспрацьовує реле 34 і підмикає вивід нульової фази ний. Перший вид міжфазного зв'язку ґрунтується фільтра струмів нульової послідовності або вивід на нечутливості електричних машин та трансфорспільної точки трипроменевої зірки обмоток двигуматорів до постійних струмів в нейтральних точках на до затискача нульової фази, в результаті чого фільтрів струмів нульової послідовності. Другий нормальна робота двигуна відновлюється. Оскільвид міжфазного зв'язку (ємнісний) ґрунтується на ки факт обриву однієї лінійної фази має бути дозменшенні напруги між міжфазними обмотками ведений до відома експлуатаційного персоналу, то при збільшенні ємності між ними. Випробування друга нормально відкрита пара контактів указаного показали, що у фільтрах струмів нульової послідореле ввімкнута у колі сигналізації (на Фіг.6 не повності ізоляція міжфазних обмоток, яка розрахоказано). вана на 220 вольт, витримує високовольтний імСистема напруг та струмів приводу при несипульс 300 кВ. метричній напрузі живлення в моторі є параметриЗаявлений привід призначений для викорисчно врівноваженою, не залежить від величини метання у взаємозв'язаних і складних технологіях. ханічної потужності на валу двигуна і створює Привід може використовуватись у важливих галурівномірне обертове магнітне поле в двигуні. Візях, наприклад, військовій та медичній техніці, надомо, що система трифазних несиметричних насосах, ліфтах, складських холодильниках, у прокапруг та струмів є врівноваженою при умові тних та збагачувальних лініях металургії, у яких Ku+Kі=0, (9) вихід з ладу приводу одного механізму може стати де Ku - коефіцієнт несиметрії напруг за нульопричиною зупинки всього виробництва і завдати вою послідовністю, значних збитків. Ku=U2/U1, (10) Перелік посилань а Ki - коефіцієнт несиметрії струмів за нульо1. D. Sreiber. Frequency converter. Patent US вою послідовністю, причому №7747881, МПК Н03М 5/458. Публіковано Ki=12/11, (11) 8.06.2004. де U2 та U1 - симетричні складові напруг зво2. J.Bell. Electric machine having an integrally ротної та прямої послідовності відповідно живильcontinuous stator winding and stator slot bridges. ної мережі, а 12 та 11 - симетричні складові струPatent US №6936948, МПК Н02К 17/00. Публіковамів зворотної та прямої послідовності відповідно но 30.08.2005. двигуна. За векторами напруг рівнобедреного три3. K.A. Dooley. Architecture for electric machine. кутника ОВС Фіг.7 обчислимо коефіцієнт Ku несиPatent US №6965183, МПК Н02К 17/00. Публіковаметрії напруг за зворотною послідовністю несимено 15.11.2005. тричної системи напруг, утвореної двома фазними 4. K.A. Dooley. Architecture for electric machine. напругами фаз В та С. В результаті чого знаходиPatent US №7126313, МПК Н02Р 9/00, H02P 9/10. мо Публіковано 24.10.2006. Ku=-1/2. (12) 5. D. lmai, Y. Asao, M. Fujita. Electric rotating За даними виразів (2)-(4) обчислимо коефіціmachine. Patent US №7209856, МПК Н02К 1/22, єнт Кі несиметрії струмів за зворотною послідовніH02K 1/04. Публіковано 24.04.2007. стю 6. K.A. Dooley. Architecture for electric machine. Ki=+1/2. (13) Patent US №7583063, МПК Н02Р 11/00. ПубліковаПідставимо результати (12) та (13) в (9) і пено 1.09.2009. ресвідчимось у справедливості твердження того, 7. K.A. Dooley. Architecture for electric machine. що системи електропостачання та електроспожиPatent US №7709980, МПК Н02К 9/19. Публіковано вання є параметрично врівноваженими при будь4.05.2010. якому механічному навантаженні двигуна, оскільки 8. K. Obata, Y. Matsunobu, T. Yasuhara, T. умова (9) виконується за будь-яких режимів робоKoizumi. Inverter-driver rotating machine system, ти двигуна. Про симетричний режим двигуна свідrotating machine and inverter used in the same and чить топографічне зображення Фіг.8, де напруги та electric vehicle using the same. Patent US струми резисторів (С-С1, В-В1, В1-0) навантажен№7764042, МПК Н02Р 27/04. Публіковано ня працюють у симетричному трифазному режимі. 27.07.2010. Схеми фільтрів струмів нульової послідовнос9. R.M. Tallam, G.L. Skibinski. Terminator for ті, серед яких слід виділити схему зиґзаґ, мають reducing differential-mode and common-mode здатність протистояти високовольтним імпульсам voltage reflections in AC motor drives. Patent US напруг, високовольтним коливальним перехідним №7848122, МПК Н02М 1/12. Публіковано процесам та квазіпостійним струмам мережі. Такі 7.12.2010. завади виникають при комутаційних процесах, при 10. G. Nojima. Method and apparatus for high грозових прямих та наведених розрядах, а також impedance grounding of medium voltage AC driver. при електромагнітному імпульсі. Захист від переPatent US №7050279, МПК Н02Н 3/00. Публіковано хованих завад здійснюється параметрично завдя23.05.2006. ки міжфазним електромагнітним зв'язкам. Такий 13 97326 14 15 97326 16 17 97326 18 19 Комп’ютерна верстка А.Рябко 97326 Підписне 20 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Ac drive

Автори англійською

Muzychenko Yurii Oleksandrovych, Muzychenko Oleksandr Dmytrovych

Назва патенту російською

Привод переменного тока

Автори російською

Музыченко Юрий Александрович, Музыченко Александр Дмитриевич

МПК / Мітки

МПК: H02H 3/00, H02K 17/00, H02P 27/04, H02K 1/04, H02M 1/12

Мітки: струму, змінного, привід

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-97326-privid-zminnogo-strumu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Привід змінного струму</a>

Подібні патенти