Спосіб компенсації реактивної потужності тиристорного асинхронного електропривода вентиляторів в тваринницьких приміщеннях

Винахід відноситься до галузі електротехніки, зокрема до пристроїв компенсації реактивної потужності в сільських електричних мережах. Способи компенсації реактивної потужності, розроблені на основі винаходу, можуть бути використанні для компенсації реактивної потужності у тваринницьких приміщеннях, фермах або майстернях, тобто у об'єктах сільськогосподарського виробництва. Спосіб, що приймається за аналог, описано в авторському свідоцтві [Авторское свидетельство СССР №1424094, МПК4 кл. Н02J3/18, 1986.] відноситься до пристроїв автоматизованого безперервного регулювання реактивної потужності в системах електроживлення за допомогою тиристорних ключів, які з'єднані послідовно з лінійними реакторами, що компенсують, з використанням фазоповоротного автотрансформатора. Споживаєма реактивна потужність змінюється безперервно за величиною шляхом зміни кутів регулювання тиристорних ключів. Цім змінюються величини струмів, що протікають по всім віткам груп тиристорних ключів та компенсуючих реакторів. Оскільки система векторів напруг повернута відносно одна одної, то у фазах живлячої мережі А, В, С, сумарні струми вищих гармонік взаємокомпенсуються, а реактивні струми основної гармоніки підсумовуються. Недоліком цього відомого способу компенсації реактивної потужності є великі габарити, вартість і трудомісткість виготовлення пристроїв, працюючих за цим способом. Відомий також, обраний як прототип, спосіб для регулювання режимів синхронних машин, насамперед швидкодіючих синхронних електродвигунів [Авторское свидетельство СССР №1415326, кл. Н02J3/18, 1987]. Такий спосіб полягає у додатковій генерації реактивної потужності синхронним електродвигуном в залежності від температури в приміщенні, зміні напруги живлення асинхронних електродвигунів, їх обертання і вихідної напруги тахогенератора, яка надходить на керований випрямляч, що керує струмом збудження синхронного електродвигуна, останній працює в перезбудженному режимі і генерує реактивну потужність в електричну мережу, а також застосовується для приводу приливного вентилятора електрокалориферної установки. До недоліку за цим способом відноситься обмежене виробництво реактивної потужності синхронним електродвигуном при регулюванні. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу компенсації реактивної потужності тиристорного асинхронного електроприводу вентиляторів в тваринницьких приміщеннях шляхом зміни вихідної напруги керованого випрямлювача, при якому відбувається автоматичне плавне регулювання реактивною потужністю у залежності від частоти обертання асинхронного електродвигуна. За рахунок цього реактивна потужність не повертається до джерела електричної енергії, а циркулює від синхронного двигуна до тиристорного регулятора напруги, тим самим не завантажуючи електромережу і не викликає додаткових втрат електроенергії в лінії електропередачі, а також отримуємо додаткову економію грошових коштів за рахунок зменшення споживання реактивної потужності. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб компенсації реактивної потужності тиристорного асинхронного електроприводу вентиляторів в тваринницьких приміщеннях полягає в додатковій генерації її в залежності від температури в приміщені, зміні напруги живлення асинхронних електродвигунів витяжних вентиляторів, їх обертання і вихідної напруги тахогенератора, яка надходить на вузол порівняння, де сигнал порівнюють з сигналом задатчика, а результуючий сигнал подається на керований випрямляч, що керує струмом збудження синхронного електродвигуна, останній працює в перезбудженному режимі і генерує реактивну потужність в електричну мережу, а також застосовується для приводу приливного вентилятора електрокалориферної установки, згідно винаходу, в залежності від швидкості тахогенератора, що вимірює частоту обертання електродвигуна приводу вентилятора, пропорційно змінюють вихідну напругу керованого випрямлювача, що змінює струм обмотки збудження синхронного двигуна і величину реактивної потужності компенсації. Застосування цього способу дозволяє: використовувати типове електросилове обладнання, що застосовується в вентиляційних і калориферних установках у сільському господарстві; у вибирати раціональний склад електрообладнання для створення мікроклімату в тваринницьких приміщеннях з метою енергозбереження; у простоті і компактності регулятора реактивної потужності, виконаного на базі керованого випрямлювала постійного струму, асинхронного електродвигуна і тахогенератора. Технічна суть і принцип роботи пристрою, пояснюється кресленням фігури 1 - функціональна схема способу компенсації реактивної потужності тиристорного асинхронного електроприводу вентиляторів в тваринницьких приміщеннях. Пристрій для здійснення способу складається з джерела електричної енергії 1; тиристорного регулятора напруги 2, який регулює вихідну напругу в залежності від датчика температури 3, що розташований у тваринницькому приміщенні; асинхронних електродвигунів з короткозамкнутим ротором 4, на валу яких розміщені витяжні вентилятори 5, які установлені безпосередньо у тваринницькому приміщенні; тахогенератора 6, що знаходиться на одному валу з асинхронним двигуном 4; вузла порівняння з негативним зворотним зв'язком 7, приєднаного до блоку завдання 8; керованого випрямляча 9, який отримує електричний сигнал від вузла порівняння 7; синхронного електродвигуна 10 приливного вентилятора 11 електрокалориферної установки, яка призначена для створення необхідного мікроклімату у тваринницькому приміщенні; обмотки збудження 12, що конструктивно розташована усередині синхронного двигуна. Принцип роботи способу полягає в наступному: в залежності від заданої температури в тваринницькому приміщенні, яка контролюється датчиком температури 3, тиристорний регулятор напруги (ТРН) 2 станції керування змінює електричну напругу Uд, що подається на асинхронні двигуни 4 витяжних вентиляторів 5. При зниженні вихідної напруги з ТРН, знижується частота обертання електродвигунів 4 і цим збільшує споживання із мережі електропостачання реактивної потужності, завантажуючи її і збільшуючи при цьому втрати електричної енергії. При збільшенні вихідної напруги з ТРН навпаки - зменшується споживання реактивної потужності. При зміні частоти обертання електродвигуна привода витяжного вентилятора 4, змінюється напруга uТГ , що знімається з тахогенератора 6 і подається в вузол порівняння 7. Від блока завдання 8 напруга uЗ подається також в вузол порівняння 7, з якої віднімається напруга з тахогенератора uТГ . Напруга керування uК подається на вхід керованого випрямляча постійного струму 9. В функції напруги керування uК, на виході керованого випрямляча 9 змінюється величина напруги Uп, яка подається на обмотку збудження 12 синхронного електродвигуна 10 електрокалориферної установки приливного вентилятора 11. Таким чином, струм збудження синхронного електродвигуна 10 залежить від частоти обертання двигунів 4. При їх зменшенні - збільшується струм збудження двигуна 10, який тепер працює в перезбудженному режимі і є джерелом реактивної потужності, що видається в мережу електропостачання, зменшуючи споживання її від джерела електричної енергії 1.