Плавный пуск синхронного электродвигателя
Обеспечение долгосрочной эксплуатации электродвигателя и исполнительных механизмов. Схема асинхронного способа пуска синхронных двигателей. Использование тиристоров для плавного пуска и снижения пусковых токов. Принцип широтно-импульсного регулирования.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.04.2022 |
| Размер файла | 113,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
6
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Кафедра «Электротехника и электрооборудование предприятий»
Плавный пуск синхронного электродвигателя
Рябишина Л.А., кандидат технических наук, доцент
доцент кафедры
Сафин А.И., студент 3 курс, «IT-институт»
Россия, г. Уфа
Аннотация
Синхронные электродвигатели являются основными приводными машинами для насосов, перекачивающих нефть на нефтеперекачивающих станциях. Статья посвящена исследованию различных видов пуска синхронных электродвигателей. Указана актуальность выполнения плавного пуска, за счет которого снижаются пусковые токи и исключается большая просадка напряжения. Описано устройство плавного пуска.
Ключевые слова: синхронный электродвигатель, плавный пуск, нефтеперекачивающая станция, пусковой ток, магистральный насосный агрегат.
Annotation
Synchronous electric motors are the main driving machines for pumps pumping oil at oil pumping stations. The article is devoted to the study of various types of start-up of synchronous electric motors. The relevance ofperforming a soft start is indicated, due to which the starting currents are reduced and a large voltage drawdown is excluded. A soft-start device is described.
Key words: synchronous electric motor, smooth start, oil pumping station, starting current, main pumping unit.
Самый простой и распространенный пуск электродвигателя - это прямой пуск, однако, прямой пуск сопровождается большими пусковыми токами и глубоким снижением напряжения. Отрицательное влияние прямого пуска проявляется в том, что:
- большие пусковые токи вызывают перегрев электродвигателя, из-за этого происходит износ изоляции обмоток электродвигателя;
- при посадке напряжения временно нарушается электроснабжения других потребителей
Магистральные нефтепроводы предназначены для транспорта нефти из районов ее добычи в пункты налива и на нефтеперерабатывающие заводы, а магистральные нефтепродуктопроводы - для транспорта продуктов переработки нефти из районов их производства до наливных станций или баз, расположенных в местах потребления [1].
Для привода главных насосов на НПС используют СД (типов СТД и СТДП мощностью до 8000 кВт). Двигатели серий СТД и СТДП оснащаются тиристорными возбудителями серии ВТЕ-320. Используются также тиристорные возбудители с цифровой системой возбуждения серии ЦРВД-Т. Тиристорные возбудители обеспечивают питание обмотки возбуждения постоянным током, а также управление и автоматическое регулирование тока возбуждения при пуске, в нормальном и аварийном режиме. В схеме возбудителя предусмотрены режимы автоматического, ручного аварийного управления возбуждения и режим опробования [2].
Существует несколько видов пуска синхронных электродвигателей:
- асинхронный способ пуска синхронных двигателей. Для этого в полюсные наконечники закладывают специальную пусковую обмотку или делают ротор массивным со сплошными полюсными наконечниками без специальной пусковой обмотки;
- прямой пуск - самый распространенный метод пуска. Пуск электрических двигателей осуществляется прямым, то есть подключением непосредственно через высоковольтные выключатели;
- плавный пуск. Для снижения пусковых токов на НПС широко используется плавный пуск путем плавного повышения напряжения, подводимого к обмотке статора. Снижение напряжения при плавном пуске позволяет снизить пусковые токи до трех - четырехкратного значения по отношению к номинальному току.
Для обеспечения плавного пуска СД используют устройства плавного пуска (УПП), который помогает запускать синхронный двигатель без рывков и нагрузки, что обеспечивает долгосрочную эксплуатацию и самого двигателя, и исполнительных механизмов. Пусковой момент электродвигателя вызовет со временем разрушения двигателя, в частности быстро выйдут из строя подшипники, если не использовать УПП. На рисунке 1 изображена схема подключения СД к УПП.
Рисунок 1 - Подключение СД к сети при плавном пуске
Силовая часть УПП состоит из двух встречно-параллельных тиристоров с управляющим входом, который включается последовательно между питающей сетью и электродвигателем. При выполнении плавного пуска сигнал пуска отправляется на тиристоры таким образом, чтобы проходила только последняя часть каждого полупериода синусоидального напряжения (рисунок 2). Во время пуска сигнал пуска отправляется все раньше и раньше, позволяя все большей и большей части напряжения проходить через тиристоры. В конце сигнал пуска отправляется точно после прохождения нуля, после чего проходит 100 % напряжения. Так как через тиристоры проходит все больше и больше напряжения, данный процесс можно рассматривать как наращивание напряжения от начального значения к полному. электродвигатель асинхронный тиристор пуск ток
Рисунок 2 - Изменение напряжения на встречно-параллельных включенных тиристорах
Тиристорный преобразователь напряжения управляет основным потоком электрической энергии, которая поступает от источника питания силовых цепей к электродвигателю через мощные тиристорные ключи. Вентильные каскады преобразователя содержат высоковольтные тиристоры, необходимые защитные и делительные элементы.
Система датчиков, диагностики и управления преобразователем реализована на современной широкодоступной микроэлектронной базе с применением микроконтроллеров, программируемых логических интегральных схем и оптоволоконной техники. На выходе ТК плавно изменятся величина напряжения при постоянном значении частоты. Величину напряжения с помощью системы управления СУ можно изменять двумя способами: либо изменением фазы управляющего импульса, поступающего на управляющий вход тиристоров, либо путем широтно-импульсного регулирования (рисунок 3).
Рисунок 3 - Принцип широтно-импульсного регулирования
Таким образом, использование УПП дает следующие преимущества: ограничиваются пусковые токи, следовательно, уменьшается электрический износ обмоток ЭД; снижается посадка напряжения на шинах при плавном пуске; уменьшается гидравлический удар в трубопроводе при плавном пуске.
Использованные источники
1. Меньшов, Б.Г. Электротехнические установки и комплексы в нефтегазовой промышленности: учеб. пособие для вузов / Б.Г. Меньшов, М.С. Ершов, А.Д. Яризов.- М.: Изд-во Недра, 2000.- С. 322-340.
2. Коршак, А.А. Основы нефтегазового дела / А.А. Коршак, А.М. Шаммазов.- Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2001.- С. 144-153.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор электродвигателя и проверка его по перегрузочной способности и по возможности пуска. Расчет пусковых и тормозных сопротивлений графоаналитическим методом. Обоснование способа защиты электродвигателя, описание принципа действия аппаратов защиты.
курсовая работа [42,6 K], добавлен 27.09.2013Разработка системы плавного пуска двигателя постоянного тока на базе микроконтроллера. Выбор широтно-импульсного преобразователя. Разработка системы управления транзистором и изготовление печатной платы. Статические и энергетические характеристики.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.04.2009Особенности разработки асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором типа 4А160S4У3 на основе обобщённой машины. Расчет математической модели асинхронного двигателя в форме Коши 5. Адекватность модели прямого пуска асинхронного двигателя.
курсовая работа [362,0 K], добавлен 08.04.2010Недопустимость многократного асинхронного пуска синхронного двигателя, что приводит к значительному падению напряжения в питающей системе, к возникновению значительных динамических усилий в лобовых частях обмотки статора и тепловому старению изоляции.
контрольная работа [164,3 K], добавлен 09.04.2009История возникновения коллекторного электродвигателя. Тенденция развития коллекторного электродвигателя. Отказы в работе коллекторного электродвигателя. Условия эксплуатации и сроки службы двигателей в бытовых машинах.
контрольная работа [21,2 K], добавлен 02.06.2003Проектирование тахограммы рабочей машины, механическая характеристика системы электродвигателя. Вычисление фактической перегрузки двигателя по моментам. Анализ необходимого диапазона регулирования скоростей рабочей машины, плавный пуск и торможение.
курсовая работа [801,2 K], добавлен 19.01.2014Условия окружающей среды и требования к электрооборудованию. Построение механических характеристик рабочей машины под нагрузкой и на холостом ходу. Выбор монтажного исполнения электродвигателя. Обоснование способа пуска и торможения электропривода.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 10.11.2021Принцип электромагнитной индукции. Механическая характеристика гистерезисного электропривода. Принцип действия асинхронного электродвигателя. Техническая реализация режима импульсного намагничивания. Частотное регулирование гистерезисного электропривода.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.02.2012Создание серии высокоэкономичных асинхронных двигателей. Выбор главных размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, ротора и магнитной цепи. Параметры рабочего режима. Составление коллекторного электродвигателя постоянного тока.
курсовая работа [218,0 K], добавлен 21.01.2015История создания и виды электродвигателя. Принцип работы и устройство синхронного электродвигателя переменного тока. Изучение работы генератора на основе закона электромагнитной индукции Фарадея. Изучение характеристики простейшего электрогенератора.
презентация [497,9 K], добавлен 12.10.2015Конструктивное выполнение машин постоянного тока, их основные узлы, принцип действия. Характеристики ДТП, специфика их пуска. Особенности использования принципа параллельного возбуждения. Описание двигателей смешанного возбуждения и сфера их применения.
реферат [1,2 M], добавлен 31.03.2014Определение размеров асинхронной машины. Расчет активного сопротивления обмотки статора и ротора, магнитной цепи. Механическая характеристика двигателя. Расчёт пусковых сопротивлений для автоматического пуска. Разработка схемы управления двигателем.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 05.02.2014Классификация исполнительных механизмов. Устройство и принцип работы пневматических, гидравлических, многопоршневых, шестеренчатых исполнительных механизмов. Электрические исполнительные механизмы с постоянной и регулируемой скоростью, их особенности.
реферат [1002,5 K], добавлен 05.12.2012Определение главных размеров асинхронного электродвигателя. Тип и число витков обмотки. Размеры паза статора и проводников его обмотки. Расчёт обмотки, паза и ярма ротора. Параметры двигателя для рабочего режима. Определение пусковых характеристик.
курсовая работа [11,5 M], добавлен 16.04.2012Определение времени цикла, пуска и остановки электродвигателя. Построение нагрузочной диаграммы механизма. Проверка выбранного двигателя по нагреву, на нагрузочную способность. Выбор преобразователя частоты и его обоснование. Механическая характеристика.
курсовая работа [802,0 K], добавлен 25.12.2011Условия работы, режимы и нагрузки конвейерных установок. Функциональная схема устройства плавного пуска привода. Методики расчёта нагрузок и моментов инерции электроприводов. Пример расчёта нагрузок и момента инерции однодвигательного электропривода.
учебное пособие [1,8 M], добавлен 31.01.2014Выбор редуктора, троллеев и резисторов электродвигателя. Его проверка по скорости. Определение возможности неучета упругих связей, времени пуска, торможения и движения. Расчет сопротивлений и механических характеристик. Построение переходных процессов.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 24.09.2013Основные тенденции в развитии электромашиностроения, применяемые в них степени защиты. Проектирование асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, его применение, принцип работы, эксплуатационная надежность, расчет основных показателей.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 29.06.2011Разработка схемы управления на магнитном пускателе с кнопочной станцией для трехфазного асинхронного двигателя. Технические характеристики магнитного пускателя. Принципиальная схема пуска двигателя постоянного тока параллельного возбуждения по времени.
контрольная работа [301,4 K], добавлен 05.12.2013Технологический процесс центрифугирования. Требования к электроприводу ротора. Расчет мощности и выбор приводного электродвигателя. Построение нагрузочной диаграммы механизма. Проверка двигателя по перегрузке и по условиям пуска. Состав тиристорного ЭП.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 15.02.2014
