Система запуску та контролю режимів роботи синхронного двигуна групи г-д

1 Система запуску та контролю режиму роботи синхронного двигуна групи Г-Д, яка вмикає синхронний двигун з вимикачем у мережі статора, збуджувачем у мережі збудження та генератором постійного струму на валу, джерела живлення якірної мережі генератора з комутуючим апаратом, контакторний апарат в мережі живлення двигуна, перетворювачі для живлення обмотки збудження та якірної мережі на період пуску, яка відрізняється тим, що для спрощення конструкції та підвищення надійності вона додатково оснащена джерелом живлення обмотки збудження з комутуючим апаратом, датчиками напруги в мережі змінного струму, струму збудження синхронного двигуна, напруги якірної мережі генератора, датчиком струму якоря генератора, обчислювальним блоком 2 Система запуску та контролю режиму роботи синхронного двигуна групи Г-Д за п 1, яка відрізняється тим, що виходи датчиків напруги та струму генератора зв'язані з підсумовувальними входами обчислювального блока 3 Система запуску та контролю режиму роботи синхронного двигуна групи Г-Д за п 1, яка відрізняється тим, що блок живлення якірної мережі генератора, блок його обмотки збудження обчислювального блока входять до складу низьковольтного відсіку керування вимикачем синхронного двигуна Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до електроприводу технологічних установок різноманітного призначення з машинними перетворювачами для живлення двигунів постійного струму (електропривод по системі Г-Д з привідним синхронним двигуном) Такою системою обладнанні екскаватори гусеничні або крокові, ПІДЙОМНІ установки, прокатні стани та інше Відоме технічне рішення такої системи електроприводу, що є типовим незалежно від потужності електродвигуна, його режимів роботи [довідник по автоматизованому електроприводу / під редакцією В А Єлісєєва та А В Шиманського Енергоатоміздат, 1983 - 616с , с 283] СД під час запуску підключається до мережі через струмообмежуючий реактор або безпосередньо за допомогою спеціального реле, яке контролює чи досягнута підсинхронна швидкість (0,95 -ь 0,9) соо і подає сигнал при досягненні її на перехід до другого етапу процесу запуску - синхронізації синхронного двигуна При цьому в обмотку збудження подається постійний струм і двигун втягується в синхронізм При прямому пуску значні динамічні зусилля, термічне перевантаження витримує статорна і роторна обмотки, внаслідок чого із-за тяжкого пуску СД виходять з ладу КІЛЬКІСТЬ пусків СД, в окремих випадках не більше 2 - 3 разів на місяць Крім того при пуску напруга в мережі знижується до 0,6 -ь 0,5 від номінальної Враховуючи, що процес запуску продовжується 10 - 20с, то при такому зниженні напруги ІНШІ електричні двигуни можуть бути відключені системами аварійного захисту Таким чином, основним недоліком прямого асинхронного пуску СД є важкий пусковий режим, що супроводжується негативною дією на СД, що запускається так і на ІНШІ споживачі Відомий винахід (авторське свідоцтво СРСР № 161760 НО2Р 5/06 Електропривод з системою резервного живлення) авторів Родькін Д Й та ІНШІ Технічне рішення ліквідує головний недолік прямого пуску, бо запуск двигуна здійснюється від генератора постійного струму Г-Д, який отримує живлення від окремого джерела і працюючи в рушійному режимі здійснює розгін СД до підсинх о ю 50114 ронної швидкості, після чого статорна обмотка 13 з його допомогою обробляється додаткова інпідключається до мережі Подальший процес таформація про наявність змазки, напруги та т п , кий, як і при прямому пуску СД яка регламентується технологічним процесом (ці ланцюги та зв'язки на фігурі 1 не відображені) При Недоліком цього технічного рішення є складотриманні дозволу на пуск, включаються апарати ність системи запуску Це пояснюється необхідніс6 та 8, а на блоки 7 та 9 подаєтеся напруга (лантю встановлення додаткового джерела живлення цюги ввімкнення в матеріалах заявки не розглядля якоря генератора, складність контролю підсидаються) нхронної швидкості, наявність пускового струму незалежно від швидкості на якій СД підключається На вхід блоку 7 подається повна керуюча надо мережі Складність контролю швидкості обумопруга, яка забезпечує струм збудження генератора влена необхідністю встановлення додаткового на рівні номінального За допомогою блоку 13 фодатчика швидкості рмується також керуючий сигнал на блок 9, причому керування відбувається з контролем максиВідоме технічне рішення є прототипом, бо має мального пускового струму, котрий не повинен СПІЛЬНІ суттєві ознаки з технічним рішенням, що пропонується буТИ біЛЬШе СТруму Обмеження Ія max АЛГОРИТМ В основу винаходу поставлена задача спрообмеження струму є стандартним, впроваджується щення конструкції системи побічного запуску СД блоком 13 з врахуванням сигналу від датчика 10 групи Г-Д за рахунок введення датчиків струму і У випадку, якщо момент, який розвиває гененапруги генератора, датчиків напруги мережі, обратор, перебільшує момент пуску системи Г-Д, числювального блоку для визначення поточної синхронний двигун починає розганятися з темпом, швидкості СД, що забезпечує вимкнення додаткоякий залежить від холостого хода агрегату та мового джерела живлення та керування струмом менту генератора збудження СД, високу точність визначення швидПоточна швидкість СД генератора контролюкості при запуску, без и контролю, визначення поється наступним чином На входи 11 та 10 блоку точного значення моменту опору 13 поступає інформація про миттєві значення напруги на зажимах генератора та струму якоря За Перелік фігур винаходу допомогою аналого-цифрового перетворювача фіг 1 Блок-схема системи запуску синхронного відбувається дискретизація оговорених сигналів двигуна групи Г-Д, таким чином, що на інтервалі повторювальних фіг 2 ЛІНІЙНІ діаграми струму та напруги, процесів перетворювача 9 отримуємо значення фіг 3 Алгоритм роботи обчислювального блосигналів струму ку Система запуску працює наступним чином І0,І1,І2,ІЗ,І4, , Синхронний двигун 1 під'єднанний до мережі чета напруги рез вимикач 2, а з боку збудження через збуджуUo,Ui,U2,U3,U4, , вач 3 Генератор, або декілька генераторів, з'єдІнтервал дискретності при обробці сигналів нанні одним валом з синхронним двигуном 1 та приблизно дорівнює At > 0,0005с Сигналом запусвідімкнені від двигунів системи Г-Д на період запуку для початку роботи АЦП є момент відкриття ску На період пуску обмотки збудження генератопоточного вентиля Шляхом загальноприйнятих ра за допомогою вимикача 6 приєднуються до реметодів обробки сигналів отримуються апроксигулюючого джерела 7 Якірний ланцюг генератора муючі залежності для напруги та струму за допомогою вимикача 8 підключається до переия(1) = щ +u}-t + u2-t2 +щ і3 +...,• творювача 9, який забезпечує розгін генератора до підсинхронної швидкості двигуна 1 В якірному ланцюгу генератора ввімкнені датчики 11 та 10, за допомогою яких вимірюється напруга та струм де ui un, и in - коефіцієнти апроксимації митКрім того, за допомогою датчиків 12 та 15 вимірютєвих значень напруги та струму Відомими шляється напруга мережі та струм асинхронного двихами отримуємо залежність електрорухаючої сили гуна Керування процесами запуску СД, реагувангенератора на інтервалі дискретності перетворюня контакторними апаратами відбувається за вача допомогою МІНІ процесорного блоку 13 з наступними входами та виходами Вкажемо, що невідомі En e n визначаються у від датчика напруги генератора 11, ВІДПОВІДНОСТІ з параметрами генератора Rqr та від датчика струму генератора 10, І_яг, котрі визначаються експериментально, або у від датчика 12 напруги мережі 8, процесі наладки системи приводу від датчика збудження СД 6, При цьому справедливе рівняння сигнал керування на збудження СД 5, r dL(t), n сигнал керування блоком живлення якоря ге1 1 -Щи, я\ Л "яг "яг ^ нератора З, З іншої сторони можна записати сигнал керування блоком живлення 7 обмотки збудження генератора 4, (t)t )