Управление синхронным двигателем

         

       Регулятор возбуждения синхронного двигателя:

А.С. 94031599, RU, МПК⁶, H02P21/50, Бурак К.Ю., Каргалов Н.И., Соловьев В.А., Щербаков А.Н., Лебедева Н.П.; Петербургский государственный университет путей сообщения - № 94031599/07; Заявл. 1994.08.29, Опубл. 1997.04.20. 

       Изобретение обеспечивает статическую и динамическую устойчивость синхронного двигателя. Это достигается тем, что к зажимам обмотки возбуждения синхронного двигателя подключен резистор, а параллельно ему подключены выводы постоянного тока однофазного полууправляемого выпрямителя. Выводы переменного тока включены в фазу С двигателя, фазы А и В которого го предназначены для непосредственного подключения к питающей сети. Параллельно выводам переменного тока выпрямителя подключен тиристорный коммутатор с тиристорами. Система управления коммутатора содержит переменные резисторы, а также дополнительные тиристор и диоды. Кроме того, устройство содержит реле времени, подключенное одним зажимом к фазе В обмотки статора двигателя, а другим зажимом - непосредственно к фазе С питающею сети (через автомат). А его нормально открытые контакты включены в цепи управления тиристоров выпрямителя, а нормально закрытый контакт включен в систему управления коммутатора. Это позволяет осуществлять форсировку возбуждения синхронного двигателя в переходных режимах.

         

       Регулятор возбуждения синхронного двигателя:

А. С. 2074499, RU, 3VQTK⁶ Н02Р1/50, Бурак К.Ю., Каргалов Н.И., Соловьев В.А., Щербаков А.Н., Лебедева Н.П.; Петербургский государственный университет путей сообщения - № 94031599/07; Заявл. 1994.08.29, Опубл. 1997.02.27. 

       Использование: в компрессорах, насосах и других установок. Сущность изобретения: в результате возбуждения синхронного двигателя к зажимам обмотки возбуждения синхронного двигателя подключен резистор, а параллельно ему подключены выводы постоянного тока однофазного полупроводникового выпрямителя. Соединенному со статорной обмоткой двигателя, подключенного к питающей сети. Параллельно выводам переменного тока выпрямителя подключен тиристорный коммутатор, система управления которого содержит переменные резисторы, дополнительные тиристор и диоды. Устройство содержит реле времени, обмотка статора двигателя питающей сети. Его нормально открытые контакты включены в цепи управления тиристоров выпрямителя, а нормально закрытый контакт включен в систему управления коммутатора. Это позволяет осуществлять форсировку возбуждения синхронного двигателя в переходных режимах, то есть повысить статическую и динамическую устойчивость синхронного двигателя. 4 ил.

       Устройство для управления возбуждением синхронного двигателя:

А. С. 97113066, RU, МПК⁶  Н02Р7/36, Малафеев С.И., Мамай B.C.,

Серебренников Н. А.; Владимирский государственный университет –

№ 97113066/09; Заявл. 1997.07.30, Опубл. 1999.02.10.

       

       

       Устройство  для управления возбуждением синхронного  двигателя, содержащее трансформатор напряжения и трансформатор тока, подключенные к статорной цепи синхронного двигателя, измерительный преобразователь напряжения, включенный между выходом трансформатора напряжения и вычитающим входом регулятора напряжения, суммирующий вход которого подключен к выходу задатчика напряжения, а выход подключен к второму суммирующему входу регулятора реактивного тока, измерительный преобразователь активного тока и измерительный преобразователь реактивного тока, информационные входы которых объединены и подключены к выходу трансформатора тока, управляющие входы измерительных преобразователей активного и реактивного токов объединены и подключены к выходу трансформатора напряжения, выход измерительного преобразователя активного тока подключен через дифференцирующий блок к первому суммирующему входу регулятора реактивного тока, вычитающий вход которого подключен к выходу измерительного преобразователя реактивного тока, а выход подключен к второму суммирующему входу регулятора тока возбуждения, первый суммирующий вход которого соединен с выходом задатчика тока возбуждения, вычитающий вход соединен с выходом датчика тока возбуждения, включенного в цепь ротора двигателя, а выход подключен к входу тиристорного управляемого выпрямителя, выход которого подключен к ротору синхронного двигателя, отличающееся тем, что в него введены пороговый элемент, одновибратор, первый апериодический фильтр с управляемой постоянной времени, два триггера Шмитта, второй апериодический фильтр и логический элемент И, при этом пороговый элемент, одновибратор, первый апериодический фильтр и первый триггер Шмитта соединены последовательно, вход порогового элемента подключен к выходу трансформатора напряжения, управляющий вход первого апериодического фильтра подключен к выходу одновибратора, выход первого триггера Шмитта подключен к первому входу элемента непосредственно, а к второму входу этого элемента - через последовательно соединенные второй апериодический фильтр и второй триггер Шмитта, выход элемента И соединен с третьим суммирующим входом регулятора тока возбуждения.

       

       Устройство для управления возбуждением синхронного двигателя:

А. С. 2122277, RU, МПК⁶ Н02Р7/36, Малафеев СИ., Мамай B.C., Серебренников Н. А.; Владимирский государственный университет - № 97113066/09;

Заявл. 1997.07.30, Опубл. 1998.11.20.

       Изобретение относится к электротехнике и  позволяет повысить надежность регулирования  напряжения и уменьшить потери энергии  в двигателе и питающей сети. Устройство управления возбуждением синхронного двигателя представляет собой трехконтурную систему автоматического регулирования, реализованную по принципу подчиненного регулирования координат. Первый подчиненный контур регулирования тока возбуждения включает регулятор тока, тиристорный управляемый выпрямитель и датчик тока. Второй подчиненный контур регулирования реактивного тока синхронного двигателя включает измерительный преобразователь реактивного тока и регулятор реактивного тока и обеспечивает поддержание реактивного тока статора на уровне, задаваемом выходным сигналом регулятора напряжения. Третий главный контур регулирования напряжения включает измерительный преобразователь напряжения и регулятор напряжения. Обратная связь по напряжению, состоящая из порогового элемента, одновибратора, первого апериодического фильтра с управляемой постоянной времени, двух триггеров Шмитта, апериодического фильтра и элемента И, обеспечивает увеличение уставки тока возбуждения при больших колебаниях напряжения для устойчивой работы двигателя. 2 ил. 

       Способ  и устройство для управления синхронными двигателями:

А. С. 96107223, СН, МПК⁶ Н02Р7/74, Кристер Ларссон (SE); Лендис энд Гюр Тех- нолоджи Иновейшн АГ (СН) - № 96107223/09; Заявл. 1996.04.17,

Опубл. 1998.10.27.

       1.  Способ управления синхронными двигателями, соединенными с одним общим источником питания, которые включают каждый раз для смещения элемента между двумя конечными положениями и содержащими вывод для прямого вращения, вывод для обратного вращения и нейтраль, отличающийся тем, что соединение между используемым выводом и источником питания каждый раз прерывают посредством конечного выключателя, срабатывающего тогда, когда элемент достиг конечного положения, и соединение между неиспользуемым выводом и источником питания каждый раз прерывают при неиспользовании, по меньшей мере, тогда, когда первое соединение прервано.

       

       2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединение между неиспользуемым выводом и источником питания каждый раз прерывают при неиспользовании.

         3.  Устройство для управления синхронными двигателями, содержащее, по меньшей мере, один синхронный двигатель с выводом для прямого вращения, выводом для обратного вращения и нейтралью, отличающееся тем, что выводу для прямого вращения и выводу для обратного вращения предвключено по одному коммутационному элементу с управляющим входом, соединенным с содержащей конечный выключатель управляющей схемой.

      4.  Устройство по п.З, отличающееся тем, что управляющая схема содержит детектор, вырабатывающий выходное управляющее напряжение точно в тот момент, когда между выводом для прямого вращения или выводом для обратного вращения и нейтралью приложено напряжение.

             5.  Устройство по п. 4, отличающееся тем, что детектор соединен через конечный выключатель с управляющим входом коммутационного элемента.

      6.  Устройство по п.5, отличающееся тем, что детектор содержит управляющий конденсатор, включенный последовательно с диодом, и включен между нейтралью и выводом для прямого вращения или выводом для обратного вращения.

             7.  Устройство по пп. 3-6, отличающееся тем, что коммутационный элемент выполнен в виде триодного переключателя переменного тока (триак). 
 
 
 

4. Основная часть 

       Изменение режима работы поршневых компрессорных  установок связано с изменением их производительности, которое, в свою очередь, определяется колебаниями расхода сжатого газа оборудованием, работающим по технологической линии за компрессорными установками.

       Изменения температуры, давления и влажности  газа на входе компрессорных установок в задачах регулирования производительности обычно характеризуются в виде дополнительных возмущающих воздействий.

       Наиболее  экономично и удобно регулировать производительность компрессорных установок применением регулируемых по частоте вращения приводов. На практике используют компрессорные установки с регулируемыми по частоте вращения приводами от паровой машины, двигателя внутреннего сгорания и газотурбинных установок.

       При регулировании производительности компрессорной установки изменением частоты вращения привода снижается работа механического трения, сокращаются межступенчатые потери давления и более интенсивно охлаждается газ в цилиндрах и холодильниках вследствие увеличения периода цикла. Все это приводит к уменьшению индикаторной работы одного цикла, а следовательно, снижению расхода энергии.

       Практически производительность компрессорных  установок регулируют изменением частоты  вращения привода в пределах ± (15-20) % основной частоты вращения.

       Новым направлением развития компрессорных  установок с плавно меняющейся производительностью является применение регулируемых по частоте вращения синхронных приводов. Оптимальный вариант синхронного привода поршневого компрессора определяется структурой, конструкцией и степенью  

       

       

автоматизации двигателя и поршневого компрессора.

       Максимально допустимые частоты вращения поршневых  компрессоров могут не соответствовать  частотам вращения синхронных двигателей при частоте 50 Гц, поэтому в ряде случаев целесообразно применение двухполюсных и многополюсных (с рациональным числом пар полюсов) синхронных приводов в сочетании с преобразователями частоты.

       Частоту вращения синхронного привода можно  регулировать: - изменением частоты  вращения поля статора при частотном управлении со стороны обмотки статора и возбуждения роторной обмотки от источника постоянного тока;

      -  изменением частоты вращения поля ротора при частотном управлении со стороны многофазной обмотки ротора (асинхронизтрованный синхронный двигатель);

      - одновременным или селективным по времени изменением частоты вращения полей статора и ротора при частотном управлении (регулируемые по частоте вращения приводы с машинами двойного питания).

     При частотном управлении синхронного  привода в принципе может быть получена любая нелинейная механическая характеристика; при пуске и остановке привода отпадает необходимость использования синхронизирующих устройств.

       Основная  задача частотного управления синхронного  привода заключается в определении рациональных законов управления напряжением на статоре и возбуждением двигателя в статических и динамических режимах.