ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Разработка относится к области электромеханики, в частности, для поддержания в узле нагрузки, содержащем асинхронные двигатели, коэффициента мощности, равным 1.

Известные конструкции для решения рассматриваемой задачи имеют ряд недостатков. Так, их общим недостатком является наличие сложных регулирующих устройств, включающих силовые трансформаторы, тиристорные регуляторы и другие механизмы, стоимость которых сопоставима со стоимостью самого двигателя.

Целью разработки является обеспечение автоматического регулирования возбуждения синхронного двигателя по закону оптимальной реактивной мощности узла нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что возбудитель выполнен каскадным:асинхронно-синхронным, вращающиеся якорные обмотки которого соединены последовательно, причем неподвижная статорная обмотка асинхронного возбудителя получает питание от датчика тока нагрузки асинхронных двигателей.

Суть предлагаемого устройства поясняется принципиальной схемой соединения обмоток (см.рисунок).

Принципиальная схема соединения обмоток

Статорная обмотка синхронного двигателя имеет параллельные обмотки 1 и 2, причем обмотка 1 соединена звездой и выполняет обычные для якорной обмотки функции - создает вращающееся магнитное поле и во взаимодействии с обмоткой возбуждения 3 двигателя создает вращающий момент. Обмотка 2 выполняет те же функции, что и обмотка 1, но, будучи соединенной со статической обмоткой асинхронного возбудителя 4, составляет канал тока возбуждения, наводя ЭДС во вращающиеся обмотки возбудителя, которая создает ток, выпрямляемый вращающимся выпрямителем 5. Вращающаяся обмотка возбудителя 4 выполнена как проходная и соединена последовательно с вращающейся обмоткой синхронного возбудителя 6. Статическая обмотка возбудителя 6 через выпрямитель 7 подключена к компаундирующему трансформатору 8, первичный ток которого (а, следовательно, и вторичный) зависит от числа и мощности включенных асинхронных двигателей 9. Двигатели управляются соответствующими коммутаторами 10.

Примем, что в исходном состоянии работает только синхронный двигатель. В этом случае он возбуждается от возбудителя 4 за счет тока нагрузки обмотки 2. Ток возбуждения обеспечивает в этом случае коэффициент мощности, равный единице. Поскольку все двигатели 9 отключены, ток во вторичной цепи трансформатора 8, выпрямителе 7 и статичной обмотке возбудителя 6 не течет, и возбудитель 6 не влияет на возбуждение двигателя. При включении хотя бы одного двигателя 9 появляется потребность скомпенсировать его реактивный ток. Достигается это тем, что в обмотках трансформатора 8 появляется ток, который возбуждает возбудитель 6;последний, свою очередь, возбуждает синхронный двигатель. Вследствие этого синхронный двигатель становится перевозбужденным и генерирует реактивную мощность, идущую на компенсацию реактивной мощности двигателя 9.

При включении дополнительных двигателей 9 происходит дальнейшее перевозбуждение синхронного двигателя за счет возбудителя 6.

Таким образом происходит обеспечение автоматического регулирования возбуждения синхронного двигателя по закону оптимальной реактивной мощности узла нагрузки без использования сложных регулирующих устройств.