Пристрій для запуску привідного двигуна групи г-д

1 Пристрій для запуску привідного двигуна групи Г - Д , що містить силовий перетворювач якірного ланцюга розпнного генератора, силовий перетворювач обмотки збудження розпнного генератора, комутаційний пристрій, блок датчиків контролю напруги і струму силових перетворювачів і блок керування, встановлений із можливістю підключення його керуючого виходу до ланцюга живлення статора приводного двигуна, який відрізняється тим, що комутаційний пристрій виконаний у вигляді вхідного і вихідного вимикачів, вхідний вимикач встановлений із можливістю підключення його входу до джерела живлення, вихід вхідного вимикача зв'язаний із входом силового перетворювача якірного ланцюга розпнного генератора і входом силового перетворювача обмотки збудження розпнного генератора, вихід силового перетворювача якірного ланцюга розпнного генератора і вихід силового перетворювача обмотки збудження розпнного генератора зв'язані з ВІДПОВІДНИМИ входами вихідного вимикача, а також входами блока датчиків контролю на пруги і струму силових перетворювачів, вихідний вимикач установлений із можливістю підключення його виходів до якірного ланцюга і обмотки збудження розпнного генератора, вихід блока датчиків контролю напруги і струму силових перетворювачів зв'язаний із ВІДПОВІДНИМ входом блока керування, виходи блока керування зв'язані з входом силового перетворювача якірного ланцюга розпнного генератора і входом силового перетворювача обмотки збудження розпнного генератора, при цьому виходи вхідного і вихідного вимикачів зв'язані з ВІДПОВІДНИМИ входами блока керування, а виходи блока керування зв'язані з ВІДПОВІДНИМИ входами вхідного і вихідного вимикачів 2 Пристрій за пунктом 1, який відрізняється тим, що блок керування встановлений із можливістю підключення його керуючого виходу до ланцюга живлення статора привідного двигуна через реле часу, при цьому реле часу зв'язане з вихідним вимикачем 3 Пристрій за пунктом 1 або 2, який відрізняється тим, що вхідний вимикач підключений до силового перетворювача якірного ланцюга розпнного генератора і силового перетворювача обмотки збудження розпнного генератора через блок контролю вхідної напруги, при цьому вихід блока контролю вхідної напруги зв'язаний із ВІДПОВІДНИМ ВХОДОМ блока керування О ю Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема, до електроприводів групи Г-Д із приводним двигуном і може бути використаний в технологічних установках із машинними перетворювачами для живлення двигунів постійного струму різноманітного призначення, наприклад, екскаватори гусеничні або крокові, піднімальні установки , прокатні стани і т п Відомо типове технічне рішення запуску електропривода групи Г-Д[див "Довідник ПО автоматизованому електроприводу" під редакцією Єлісєєва В А і Шинянського А В , Москва, «Енергоіздат», 1983, стор 283, 616], у якому синхронний двигун під час запуску підключається до мережі через струмообмежуючий реактор або безпосередньо за допомогою спеціального реле , що контролює досягнення підсинхронної швидкості і, при досягненні її, дає сигнал на перехід до другого етапу запуску синхронізації синхронного двигуна При цьому в обмотку збудження подається постійний струм і двигун втягується в синхронізм Недоліками прямого запуску є важкий пусковий режим , що супроводжується негативним впливом як на синхронний двигун, так і на ІНШІ споживачі мережі живлення із-за виникнення значних динамічних і термічних перевантажень статорної і роторної обмоток, унаслідок чого має місце швидкий вихід із ладу синхронних двигу 54790 НІВ(КІЛЬКІСТЬ пусків синхронного двигуна, як правило, складає не більш 2 - 3 рази за місяць), а також пристроїв, що знаходяться на його валі, при цьому внаслідок наявності при запуску великих струмів(навіть короткочасних) спостерігається осідання напруги(до 0,5 - 0,6% від номінального) в мережі живлення 3 урахуванням того, що процес запуску синхронного двигуна продовжується протягом 1 0 20с, при такому зниженні напруги ІНШІ електричні двигуни, підключені до мережі, можуть бути відключені системами аварійного відключення Відома система запуску синхронного двигуна групи Г-Д[див деклараційний патент України №36065, МПК 7 Н02Р 5/06], що містить тиристорний перетворювач якірного ланцюга генератора постійного струму із системою керування і датчиками напруги і струму тиристорного перетворювача, контактор для з'єднання якірного ланцюга генератора постійного струму зі згаданим тиристорним перетворювачем і джерела живлення власних потреб із нормально замкнутим контактом реле форсування із системою керування і тиристорним перетворювачем, контактор, встановлений у ланцюзі живлення ротора синхронного двигуна і ланцюга живлення тиристорним перетворювачем, збудник обмотки збудження генератора постійного струму, що містить тиристорний перетворювач із системою керування і датчиком струму збудження генератора, і обчислювальний блок із чотирма входами Вихід датчика напруги тиристорного перетворювача якірного ланцюга генератора постійного струму пов'язаний із першим входом обчислювального блока Датчик струму згаданого тиристорного перетворювача пов'язаний із другим входом обчислювального блока, два інших виходу датчика струму тиристорного перетворювача пов'язані, ВІДПОВІДНО, із виходами збудника обмотки збудження генератора постійного струму і системами керування тиристорними перетворювачами Четвертий вхід обчислювального блока зв'язаний із датчиком підсинхронної швидкості, змонтованим на робочому двигуні Керуючий вихід обчислювального блока сполучений із входом вимикача в ланцюзі статора синхронного двигуна При цьому в якості тиристорного перетворювача якірного ланцюга генератора постійного струму використовується тиристорний збудник синхронного двигуна Відома система дозволяє полегшити пусковий режим синхронного двигуна групи Г-Д унаслідок того, що розгін двигуна до підсинхронної швидкості провадиться від генератора постійного струму, який, працюючи в режимі двигуна незалежного збудження, забезпечує розгін синхронного двигуна до підсинхронної швидкості, після чого статорна обмотка двигуна підключається до мережі живлення, забезпечуючи тим самим наступний його розгін і введення двигуна в режим синхронізму При цьому система дозволяє забезпечити відключення якірного ланцюга генератора постійного струму і додаткових джерел збудження, а також визначення швидкості при запуску, зниження амплітуди і тривалості пускового струму Недоліками відомої системи є наступні обмежена область застосування, тому що пристрій придатний тільки у випадку використання групи Г-Д з пусковим синхронним двигуном з усьо го ряду машин перемінного струму, що пояснюється застосуванням у якості тиристорного перетворювача якірного ланцюга генератора постійного струму тиристорного збудника синхронного двигуна, обмежена область застосування внаслідок необхідності узгодження рівнів напруг збудження синхронного двигуна і якірного ланцюга генератора постійного струму, складність запровадження пристрою в експлуатацію, його монтаж і демонтаж, а також складність в експлуатації, тому що потрібна зміна вихідної електричної схеми керування групою Г-Д і електричних взаємозв'язків між введеними й існуючими елементами, а також зміна конструкції двигуна для закріплення на ньому датчика підсинхронної швидкості і підключення його до системи керування групою Г-Д, складність захисту і сигналізації стану всіх ланцюгів пристрою В основу винаходу поставлена задача створення такого пристрою для запуску приводного двигуна групи Г-Д, у якому нова сукупність конструктивних ознак і нового конструктивного взаємозв'язку їх між собою, дозволили б розширити область застосування пристрою, спростити запровадження його в експлуатацію і забезпечити простоту в монтажі, обслуговуванні і демонтажі, а також забезпечити захист і сигналізацію стана всіх ланцюгів пристрою при сприятливих умовах запуску розпнного двигуна і, отже, збільшення терміна служби і безаварійної роботи пристрою в цілому Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для запуску приводного двигуна групи ГД, що містить силовий перетворювач якірного ланцюга розпнного генератора, силовий перетворювач обмотки збудження розпнного генератора, комутаційний пристрій, блок датчиків контролю напруги і струму силових перетворювачів і блок керування, встановлений з можливістю підключення його керуючого виходу до ланцюга живлення статора приводного двигуна, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, комутаційний пристрій виконаний у вигляді вхідного і вихідного вимикачів, вхідний вимикач встановлений із можливістю підключення його входу до джерела живлення, вихід вхідного вимикача зв'язаний із входом силового перетворювача якірного ланцюга розпнного генератора і входом силового перетворювача обмотки збудження розпнного генератора, вихід силового перетворювача якірного ланцюга розпнного генератора і вихід силового перетворювача обмотки збудження розпнного генератора пов'язані з ВІДПОВІДНИМИ входами вихідного вимикача, а також входами блока датчиків контролю напруги і струму силових перетворювачів, вихідний вимикач установлений із можливістю підключення його виходів до якірного ланцюга і обмотки збудження розпнного генератора, вихід блока датчиків контролю напруги і струму силових перетворювачів пов'язаний із ВІДПОВІДНИМ входом блока керування, виходи блока керування зв'язані з входом силового перетворювача якірного ланцюга розпнного генератора і входом силового перетворювача обмотки збудження розпнного генератора, при цьому виходи вхідного і вихідного вимикачів зв'язані з ВІДПОВІДНИМИ входами блока 54790 54790 джерела живлення 11 силового перетворювача 1 якірного ланцюга розпнного генератора 2 і силового перетворювача 3 обмотки збудження розпнного генератора 2 і через вихідний вимикач 5 замикає якірний ланцюг розпнного генератора 2 і ланцюг його обмотки збудження При цьому напруга і струм збудження ланцюгів контролюються блоком датчиків 6 При досягненні заданого струму збудження блок керування 7, отримавши команду з блока датчиків 2, починає управляти силовим перетворювачем 1 якірного ланцюга розпнного генератора 2, здійснюючи подачу струму в якірний ланцюг за алгоритмом блока керування 7 Контролюючи струм за допомогою блоків датчиків 6 у функції часу розгону, блок керування 7 через силовий перетворювач 1 якірного ланцюга розпнного генератора 2 нарощує вихідну напругу в якірному ланцюзі, забезпечуючи тим самим плавний розгін до підсинхронної швидкості розпнного двигуна і, отже, пускового двигуна 13, що знаходиться на однім валі з ним У процесі розгону блоком керування 7 за допомогою блока датчиків 6 здійснюється постійний контроль за основними параметрами розгону У випадку невідповідності одного з параметрів заданої алгоритмом блока керування 7 8 програмі розгону, відбувається відключення пристрою При досягненні розпнним двигуном 13 підсинхронної швидкості, блок керування 7 видає команду на зняття напруги з якірного ланцюга розпнного генератора 2 і його ланцюга живлення, тобто дає команди на відключення вихідного вимикача 5 і вхідного вимикача 4, що відключає тим самим від джерела живлення 11, а також на вмикання автоматичного вимикача 12 статорного ланцюга приводного двигуна 13 При цьому реле часу 9 не дасть команду на вмикання автоматичного вимикача 12 у ланцюзі статора приводного двигуна 13, поки вихідний 5 вимикач включений Пристрій використаний для запуску приводного двигуна екскаватора моделі ЕКГ-8И Напруга живлення складає 3 х 380 VAC(+ N*) Вихідна напруга якірного ланцюга - 0 - 500 VDC, вихідний струм(Зтіп) якірного ланцюга - s 150 ADC, вихідна напруга ланцюга збудження - 0 - 115 VDC, вихідний струм ланцюга збудження 0 - 50 ADC Економія електроенергії складає до 25 - 30%, збільшення ресурсу пускового двигуна в 5 - 7 разів, КІЛЬКІСТЬ припинень і запусків пускового двигуна не обмежено, вплив режиму пуску на мережу живлення - мінімальний Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24