Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2288534
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА И КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Имя заявителя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Имя изобретателя: Дмитриев Владимир Николаевич (RU); Горбачевский Николай Иванович (RU) 
Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Адрес для переписки: 432027, г.Ульяновск, Северный Венец, 32, ГОУ ВПО "Ульяновский государственный технический университет", проректору по научной работе
Дата начала действия патента: 2005.07.08

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронных электродвигателей большой мощности с вентиляторной нагрузкой или пускаемых без нагрузки. Устройство содержит обмотки статора с последовательно включенными конденсаторами, которые в процессе пуска в заданной точке переходного режима автоматически подключаются параллельно обмоткам статора. Технический результат заключается в повышении пускового момента путем повышения питающего напряжения в момент пуска и повышении надежности устройства за счет исключения опасности режима самовозбуждения двигателя. Изобретение обеспечивает ограничение пускового тока в процессе пуска и компенсацию реактивной мощности асинхронного двигателя в рабочем режиме.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронных электродвигателей большой мощности с вентиляторной нагрузкой или пускаемых без нагрузки.

Известно устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя путем последовательного включения с обмотками статора конденсаторов, которые остаются включенными последовательно и в рабочем режиме [см. Бауман В.Г., Иванов О.В., Комаров В.И. Самовозбуждение асинхронных двигателей с последовательными конденсаторами // Электричество, 1961, №5. (рис.1)]. Недостатком известного устройства является опасность резонансных явлений в рабочем режиме.

Известно и устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя путем последовательного включения с обмотками статора конденсаторов, которые после пуска шунтируются ключами [см. Петров И.И., Мейстель А.М. Специальные режимы работы асинхронного электропривода. М.: Энергия, 1968, (рис.2-8, а)]. Недостатком этого устройства является неиспользование конденсаторов в рабочем режиме.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя, содержащее трехфазный выключатель, зажимы которого подключены к началам статорных обмоток, конденсаторы, первые зажимы которых подключены к концам статорных обмоток, а вторые зажимы соединены в точку, и ручной коммутационный аппарат, предназначенный для переключения схемы соединения обмоток статора со звезды на треугольник после пуска [см. Мадьяр Л. Коэффициент мощности (cos). М-Л.: Госэнергоиздат, 1961 (рис.109)].

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: трехфазный выключатель, зажимы которого подключены к началам статорных обмоток, конденсаторы, первые зажимы которых подключены к концам статорных обмоток, и коммутационный аппарат, предназначенный для переключения схемы соединения обмоток статора и конденсаторов.

Недостатком прототипа является, во-первых, малый пусковой момент, что объясняется соединением обмоток статора при пуске на фазные напряжения, что при заданной емкости конденсаторов в 3 раза уменьшает пусковой момент по сравнению с включением обмоток на линейные напряжения. Во-вторых, опасность резонансных явлений, т.к. в связи с кратковременностью протекания пускового режима и отсутствием в прототипе системы автоматики практически невозможно обеспечить своевременное переключение схемы обмоток и конденсаторов и, как следствие, возможно возникновение режима самовозбуждения в области малых скольжений.

Технический результат - повышение пускового момента путем повышения питающего напряжения в момент пуска и повышение надежности устройства за счет исключения опасности режима самовозбуждения двигателя.

Для достижения технического результата заявляемое изобретение - устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя - содержит трехфазный выключатель, зажимы которого подключены к началам статорных обмоток, конденсаторы, первые зажимы которых подключены к концам статорных обмоток, и коммутационный аппарат, предназначенный для переключения схемы соединения обмоток статора и конденсаторов, отличающееся тем, что вторые зажимы конденсаторов подключены к началам обмоток статора и к зажимам выключателя, а коммутационный аппарат выполнен в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключена параллельно одной из статорных обмоток, а резистор зашунтирован контактом магнитного пускателя, другие контакты магнитного пускателя подключены между точками соединения концов статорных обмоток и конденсаторов.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен вариант исполнения устройства для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя.

Устройство содержит трехфазный выключатель 1, зажимы которого подключены к началам статорных обмоток 2, 3, 4, конденсаторы 5, 6, 7, первые зажимы которых подключены к концам статорных обмоток 2, 3, 4, а вторые зажимы конденсаторов 5, 6, 7 подключены к началам статорных обмоток 2, 3, 4 и к зажимам выключателя 1, коммутационный аппарат, предназначенный для переключения схемы соединения обмоток статора и конденсаторов, выполненный в виде магнитного пускателя, катушка 8 которого вместе с последовательно включенным резистором 9 подключена параллельно одной из статорных обмоток 4, резистор 9 зашунтирован контактом 10 магнитного пускателя, другие контакты 11 и 12 подключены между точками соединения концов статорных обмоток 2, 3, 4 и конденсаторов 5, 6, 7.

Устройство работает следующим образом. Для пуска электродвигателя включается трехфазный выключатель 1, конденсаторы 5, 6, 7 при этом оказываются включенными последовательно со статорными обмотками 2, 3, 4. Напряжение, приложенное к статорным обмоткам 2, 3, 4, при этом уменьшено на величину падения напряжения на сопротивлениях конденсаторов 5, 6, 7, что, в свою очередь, ограничивает пусковой ток. По мере увеличения частоты вращения двигателя напряжение, приложенное к статорным обмоткам 2, 3, 4, увеличивается и при достижении его определенного значения происходит срабатывание катушки 8 магнитного пускателя. В результате этого посредством контакта 10 шунтируется резистор 9, что увеличивает напряжение на катушке 8 до номинального и обеспечивает надежное срабатывание магнитного пускателя. Кроме того, замыкание контакта 10 исключает потери на резисторе 9 в рабочем режиме. Одновременно замыкаются контакты 11, 12 магнитного пускателя, конденсаторы 5, 6, 7 при этом включаются параллельно статорным обмоткам 2, 3, 4 двигателя, обеспечивая компенсацию реактивной мощности двигателя в рабочем режиме.

Как показали расчеты и испытания устройства, наиболее благоприятным временем включения катушки 8 является момент, когда напряжение на статорных обмотках 2, 3, 4 достигает номинального значения, что соответствует номинальному току в этих обмотках. В этом случае переход двигателя в рабочий режим происходит наиболее плавно. Однако катушки 8 серийных магнитных пускателей имеют напряжение срабатывания на 20-30% ниже номинального. Настройкой резистора 9 можно достичь для каждого конкретного магнитного пускателя когда его срабатывание будет происходить при достижении номинального или другого заданного значения напряжения.

Кроме того, как показали испытания, резистор 9 ограничивает броски эдс и тока в катушке 8 при ее выключении, исключая повторное включение этой катушки в области малых частот вращения.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает ограничение пускового тока и компенсацию реактивной мощности асинхронного двигателя, при этом по сравнению с прототипом обеспечивает повышение пускового момента за счет повышения питающего напряжения в момент пуска и повышение надежности устройства за счет исключения опасности режима самовозбуждения двигателя.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя, содержащее трехфазный выключатель, зажимы которого подключены к началам статорных обмоток, конденсаторы, первые зажимы которых подключены к концам статорных обмоток и коммутационный аппарат, предназначенный для переключения схемы соединения обмоток статора и конденсаторов, отличающееся тем, что вторые зажимы конденсаторов подключены к началам обмоток статора и к зажимам выключателя, а коммутационный аппарат выполнен в виде магнитного пускателя, катушка которого вместе с последовательно включенным резистором подключены параллельно одной из статорных обмоток, а резистор зашунтирован контактом магнитного пускателя, другие контакты магнитного пускателя подключены между точками соединения концов статорных обмоток и конденсаторов.

Версия для печати
Дата публикации 03.12.2006гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов