Спосіб обмеження споживання реактивної потужності асинхронним двигуном

Реферат: Винахід належить до обладнання електричних мереж і може використовуватись для обмеження потоків реактивної потужності в системах електропостачання промислових підприємств. В способі обмеження споживання реактивної потужності асинхронним двигуном передбачено комутацію асинхронного двигуна в режимі холостого ходу із застосуванням обмежувача холостого ходу. Відповідно до винаходу, паралельно з основним контактором монтують коло з послідовно підключених напівпровідникового регулятора напруги і допоміжного контактора, розмикають контакти основного контактора і замикають контакти допоміжного контактора при навантаженнях двигуна, близьких до холостого ходу двигуна, і регулюють напругу на затискачах двигуна напівпровідниковим регулятором напруги, оптимізуючи втрати електроенергії, при цьому регулятор напруги розраховують тільки на потужність, близьку до потужності холостого ходу двигуна. Раніше пропонувалось відключати двигун, що працює в режимі холостого ходу, але " людський фактор" не дозволяв застосовувати широко такий засіб, оскільки часте відключення двигуна дратувало робітників. В запропонованому способі не передбачається відключення двигуна. Зниження реактивної потужності відбувається шляхом зменшення напруги мережі. При цьому регулятор напруги підключають тільки в моменти зниження навантаження, що дозволяє зменшити потужність і вартість регулятора напруги. UA 99572 C2 (12) UA 99572 C2 UA 99572 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до обладнання електричних мереж і може використовуватись для компенсації реактивної потужності в системах електропостачання промислових підприємств. Відомий спосіб обмеження споживання реактивної потужності асинхронним двигуном [Электротехнический справ.: Т.3, /Под общ. ред. И.Н. Орлова. - М.: Энергоатомиздат, 1988.- С. 819-821]. Недоліками зазначеного способу є обмежена галузь використання, внаслідок низьких техніко-економічних показників. За прототип вибрано спосіб обмеження споживання реактивної потужності асинхронним двигуном, що передбачає комутацію асинхронного двигуна в режимі холостого ходу із застосуванням обмежувача холостого ходу [Справочник по проектированию электроснабжения/ Под ред. В.И. Круповича. - М.: Энергия, 1980.-456 с.] Недоліком прототипу є те, що у вказаному способі не передбачається обмеження споживання реактивної потужності двигуном при навантаженнях, близьких до холостого ходу. В основу винаходу поставлено задачу створення способу обмеження споживання реактивної потужності асинхронним двигуном, який би дозволяв автоматичну комутацію асинхронного двигуна в режимі холостого ходу та обмеження споживання реактивної потужності двигуном при навантаженнях, близьких до холостого ходу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі обмеження споживання реактивної потужності асинхронним двигуном, що передбачає комутацію основного контактора в ланцюгу керування асинхронним двигуном в режимі холостого ходу, відповідно до винаходу, паралельно з основним контактором монтують коло з послідовно підключених напівпровідникового регулятора напруги і допоміжного контактора, розмикають контакти основного контактора і замикають контакти допоміжного контактора при навантаженнях двигуна, близьких до холостого ходу двигуна, і регулюють напругу на затискачах двигуна напівпровідниковим регулятором напруги, оптимізуючи втрати електроенергії, при цьому регулятор напруги розраховують тільки на потужність, близьку до потужності холостого ходу двигуна. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом. Суттєвим резервом підвищення ефективності систем електропостачання промислових підприємств може бути оптимізація режиму електроспоживання на промисловому підприємстві. Основним споживачем реактивної потужності на підприємстві є асинхронний двигун. При зниженні коефіцієнта завантаження двигуна суттєво зменшується коефіцієнт потужності двигуна. Пропонувалось раніше відключати двигун, що працює в режимі холостого ходу, але "людський фактор" не дозволяє застосовувати широко такий засіб, оскільки люди з характером типу "холерика" руйнували пристрій відключення після четвертого відключення. В запропонованому способі, паралельно з основним контактором монтують коло з послідовно підключених напівпровідникового регулятора напруги і допоміжного контактора, розмикають контакти основного контактора і замикають контакти допоміжного контактора при навантаженнях двигуна, близьких до холостого ходу двигуна, і регулюють напругу на затискачах двигуна напівпровідниковим регулятором напруги, оптимізуючи втрати електроенергії, при цьому регулятор напруги розраховують тільки на потужність, близьку до потужності холостого ходу двигуна. В запропонованому способі не передбачається відключення двигуна. Зниження реактивної потужності відбувається шляхом зменшення напруги мережі. При цьому регулятор напруги підключають тільки в моменти зниження навантаження, що дозволяє зменшити потужність і вартість регулятора напруги. Технічна суть запропонованого способу пояснюється кресленням, на якому подана блоксхема пристрою, що забезпечує впровадження способу. На схемі 1 - основний контактор, 2 блок керування основним контактором, 3 - допоміжний контактор, 4 - блок керування допоміжним контактором, 5 - напівпровідниковий регулятор напруги, 6 - блок керування регулятором напруги, 7 - блок логіки, 8 - трансформатор струму, 9 - асинхронний двигун. В нормальному режимі контактор 1 включений, контактор 3 відключений, регулятор напруги 5 знеструмлений. Електродвигун 9 працює з високим коефіцієнтом завантаження, трансформатор струму 8 подає інформацію про завантаженість двигуна в блок логіки 7, а блок логіки 7 оцінює рівень завантаження двигуна 9. Якщо коефіцієнт завантаження двигуна 9 знизиться (а це може бути, коли робітник вимірює розміри деталі, яку він обробляє на металорізальному верстаті), блок логіки 7 генерує команди на відключення основного контактора 1 і включення допоміжного контактора 3, посилаючи сигнали на блоки керування 2, 4 та 6. Блок керування регулятором напруги 6 виробляє команду і посилає її в напівпровідниковий регулятор напруги 5. Регулятор 5 суттєво знижує напругу на затискачах двигуна 9, що призводить до зменшення споживання реактивної потужності двигуном. При зростанні струму в двигуні 9 трансформатор струму 8 посилає сигнал про завантаження двигуна в блок логіки 7. 1 UA 99572 C2 5 Блок логіки генерує команду на включення контактора 1 і відключення контактора 3. Двигун 9 отримує електроенергію безпосередньо з мережі без регулювання напруги. Оскільки часте відключення двигуна дратувало робітників, в запропонованому способі не передбачається відключення двигуна. Зниження споживання реактивної потужності відбувається шляхом зменшення напруги мережі. При цьому регулятор напруги підключають тільки в моменти зниження навантаження, що дозволяє зменшити потужність і вартість регулятора напруги. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 Спосіб обмеження споживання реактивної потужності асинхронним двигуном, що передбачає комутацію основним контактором в ланцюгу керування асинхронним двигуном в режимі холостого ходу, який відрізняється тим, що паралельно з основним контактором монтують коло з послідовно підключених напівпровідникового регулятора напруги і допоміжного контактора, розмикають контакти основного контактора і замикають контакти допоміжного контактора при навантаженнях двигуна, близьких до холостого ходу двигуна, і регулюють напругу на затискачах двигуна напівпровідниковим регулятором напруги, оптимізуючи втрати електроенергії, при цьому регулятор напруги розраховують тільки на потужність, близьку до потужності холостого ходу двигуна. Комп’ютерна верстка Л. Купенко 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 2