Подружатся ли двухскоростной электродвигатель и ПЧ?

Итак, дано:
1 Электродвигатель ABB.
На шилде:
ABB
3~Motor M3AA180L 4/8
IEC180M/L48

V Hz kW r/min A cos f
400YY 50 22 1475 43 0,83
400Y 50 4,4 735 15 0,43



Prod.code 36AA188308-ADC
6310-2Z/C3 6209-2Z/C3


Схема подключения:

Фотография из Фотогалереи на E1.ru


2. Частотный преобразователь.

Необходимо управлять производительностью двигателя плавно при помощи ПЧ.

Я так понимаю, что я подключаю двигатель по схеме Higher speed и получаю обычный асинхронный 22 киловатный двигатель и могу подключить к нему ПЧ.

Так это?
0
Сhin_middle
А что такое ПЧ? Промежуточная частота? ;-)
0
От пользователя chin_new
А что такое ПЧ?

ПЧ - Преобразователь Частоты.
0
Сhin_middle
Интимный вопрос...
А как вы думаете, этот форум двигателями в 22 kW увлекается?
4 / 0
От пользователя chin_new
А как вы думаете, этот форум двигателями в 22 kW увлекается?

А какой форум таким двигателем увлекается, как думаете? Может ОАК? У вас высшее техническое образование?
0
Мoзгoпрaв и мoзгoвeд©
От пользователя chin_new
А как вы думаете, этот форум двигателями в 22 kW увлекается?

Я, но только не такими мелкими...
2 / 0
Бухалов
на вид - обычный асинхронник
должен нормально управляться частотой, в некоторых пределах
1 / 0
АПК
От пользователя Интимный вопрос
Так это?

"Точно по формуле" (С)
Скорость (угловая) зависит только от частоты и числа секций.
Будет работать с ПЧ.
А с софтстартом, вообще не страшно.
0
Вот тут есть кое-какая информация, если она кому-то о чем-то говорит 12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 97120743/09
(22) Дата подачи заявки: 1997.12.11
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1997.12.11
(45) Опубликовано: 1999.11.20
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 688964 A, 30.06.79. SU 237994 A, 09.07.69. SU 1234932 A1, 30.50.86. SU 206702 A, 13.11.68. SU 470040 A, 11.08.75. DE 2143864 A, 18.01.73.
(71) Заявитель(и): Кубанский государственный аграрный университет
(72) Автор(ы): Стрижков И.Г.; Коляда С.Л.; Лайко А.В.; Стрижков С.И.
(73) Патентообладатель(и): Кубанский государственный аграрный университет
Адрес для переписки: 350044, Краснодар, ул.Калинина, д.13, КГАУ, ПИО

(54) ДВУХСКОРОСТНОЙ СИНХРОННО-АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к области электротехники, касается выполнения многофазных электрических машин переменного тока и может быть использовано для турбомеханизмов ступенчатого регулирования скорости. Сущность изобретения состоит в том, что многофазная обмотка статора двухскоростного синхронно-асинхронного двигателя выполнена в виде параллельных ветвей с неодинаковым числом последовательно соединенных витков, причем одна из ветвей соединена звездой, а другая включена как проходная последовательно с выпрямительным мостом и обмоткой возбуждения, расположенной на роторе неявно полюсной конструкции. Согласно изобретению статорная обмотка выполнена полюсопереключаемой с числом пар полюсов P1:P2, а обмотка ротора выполнена совмещенной, совмещая обмотку возбуждения с числом пар полюсов Р = P1 и многофазную обмотку с Р = P2. При этом на входе выпрямителя выполнены дополнительные клеммы для подключения источника питания в режиме с Р = P2. Технический результат от использования данного изобретения состоит в обеспечении возможности работы двигателя на двух разных ступенях скорости, причем на высшей ступени скорости двигатель работает в синхронном режиме с высокими энергетическими показателями и высокой перегрузочной способности, а на низшей ступени скорости двигатель работает в асинхронном режиме. 3 ил.


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к многофазным электрическим машинам переменного тока и может быть использовано для привода турбомеханизмов (вентиляторов, воздуходувок, центробежных насосов и др.), требующих ступенчатого регулирования скорости.

Широко известны примеры использования двухскоростных электродвигателей с соотношением скоростей 2:1 или с другим соотношением, с обмоткой, переключаемой по схеме "звезда-двойная звезда" (Y/YY) на базе асинхронных короткозамкнутых электродвигателей [Радин В.И. и др. Электрические машины: Асинхронные машины. Учеб. для электромех. спец. вузов - М.: Высшая школа, 1988]. При этом на высшей ступени скорости (YY) двигатель развивает мощность в 2,3 - 2,5 раз выше, чем на низшей (Y).

Недостатком описанных там серийных и других электродвигателей является способность работать только в асинхронном режиме, в то время как известно, что лучшими энергетическими показателями обладает синхронный двигатель, главным образом за счет способности к регулированию реактивной мощности.

Известны также, совмещенные обмотки, способные создавать вращающееся магнитное поле с числом пар полюсов P1 при питании многофазным током с подключением к одной группе клемм и неподвижную волну магнитодвижущей силы (МДС) с числом пар полюсов P2, при питании постоянным током с подключением к другой группе клемм. Такие обмотки применяются, в частности, в совмещенных одномашинных асинхронно-синхронных преобразователях частоты [Попов В.И. Электромашинные совмещенные преобразователи частоты. - М.: Энергия, 1980].

Недостатком описанных там совмещенных обмоток является то, что они не используются в конструкции двухскоростных электродвигателей.

Известен так называемый синхронизированный асинхронный двигатель, содержащий статор с многофазной обмоткой и ротор с многофазной обмоткой, подключенной к выпрямительному устройству, выполняющему функции возбудителя [Акцептованная заявка ФРГ N 2143864, кл. 21 D2 17, 1973].

Недостатком этого двигателя является неспособность работать на двух разных ступенях скорости.

Наиболее близким к заявленному устройству является синхронный двигатель с двойной якорной обмоткой [А.с. СССР N 688964. Опубл. 30.06.79. Бюл. N 36. Авторы Начинкин Е. Н. , Стрижков И.Г.], принятый авторами за прототип. Его статорная многофазная обмотка выполнена в виде двух параллельных ветвей с неодинаковым числом последовательно соединенных витков, причем одна из ветвей соединена звездой, а другая включена как проходная и соединена последовательно с выпрямительным мостом и обмоткой возбуждения, расположенной на роторе неявнополюсной конструкции. Достоинствами двигателя являются простота конструкции, поскольку в ней отсутствуют вынесенные за габариты машины специальные компаундирующие устройства, но сохранено автоматическое регулирование возбуждения (АРВ), а также высокие энергетические показатели, вызванные уменьшением потерь в двигателе и системе возбуждения и высоким коэффициентом мощности (может быть равен 1).

Недостатком прототипа является то, что этот двигатель односкоростной и не может работать на двух разных ступенях скорости при питании от источника с нерегулируемой частотой тока.

Техническим решением задачи является обеспечение возможности двигателю работать на двух разных ступенях скорости, причем на высшей ступени двигатель должен работать в синхронном режиме, обеспечивая высокие энергетические показатели и высокую перегрузочную способность, а на низшей - в асинхронном.

Решение задачи достигается тем, что статорная обмотка электродвигателя выполнена полюсопереключаемой с числом пар полюсов P1 : P2, а обмотка ротора выполнена совмещенной, совмещая обмотку возбуждения с числом пар полюсов P = P1, создающую волну магнитодвижущей силы, неподвижную относительно ротора, и многофазную обмотку с P = P2 и вращающейся волной МДС; при этом на входе выпрямителя установлены дополнительные клеммы для переключения источника питания (сети) в режиме с P = P2.

Новизна заявляемого предложения заключается в том, что статорная обмотка выполняется двухскоростной (полюсопереключаемой), а роторная - совмещенного типа, благодаря чему двигатель получил возможность работать как синхронный на высшей ступени скорости и как асинхронный короткозамкнутый - на низшей, а также в использовании дополнительных клемм для присоединения статорной обмотки к источнику питания (сети).

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена заявляемая совокупность признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства, а на фиг. 2 и 3 представлены частные примеры схем обмоток статора и ротора, поясняющие особенности их выполнения.

Двигатель имеет на статоре многофазную (на схеме трехфазную) обмотку с параллельными ветвями 2 и 3. Схема обмотки - полюсопереключаемая. Отличие от известных схем, применяемых в серийных электродвигателях, заключается в различном числе витков этих параллельных ветвей, что продиктовано необходимостью создания нескомпенсированной ЭДС на входе выпрямителя для создания тока возбуждения в синхронном режиме. (На фиг. 2 в качестве частного примера приведена развернутая схема такой обмотки, где цифрами 1 и 2 отмечены секции, принадлежащие разным параллельным ветвям).

На роторе расположена совмещенная обмотка с параллельными ветвями 9 и 10, соединенная по схеме YY, (На фиг. 3 в качестве частного примера представлена развернутая схема такой обмотки (а), диаграммы намагничивающих сил для трехфазной обмотки с P = 2 (б) и возбуждения с P = 1 (в), заимствованные из книги Попова В.И. (см. аналог)).

Выпрямитель 5 включается последовательно с обмоткой 3 и роторной и обеспечивает питание обмотки ротора в синхронном режиме выпрямленным током, пропорциональным току в обмотке 3. Электрическая связь вращающейся обмотки ротора с неподвижной обмоткой статора осуществляется через контактные кольца 11. Резистор 8 используется как пусковой и выполняет те же функции, что и в обычном синхронном двигателе. Коммутатор (ключ) 7 подключает резистор 8 на период разбега в асинхронном режиме и выключает его при достижении двигателем подсинхронной скорости. Ключ 6 служит для присоединения обмотки ротора к обмотке 3 в режиме синхронного двигателя и для отсоединения этих обмоток друг от друга в режиме асинхронного. Клеммы 1 используются для присоединения двигателя к источнику питания (сети) в синхронном режиме с P = P1, в то время как в асинхронном режиме с P = P2 источник питания присоединяется к клеммам 4.

В статичном режиме двигатель может работать в синхронном режиме с числом пар полюсов P1 и в асинхронном с P = P2.

В синхронном режиме питание подается на клеммы 1, ключ 6 закрыт, ключ 7 открыт. Обмотка статора создает вращающееся магнитное поле с P = P1, а обмотка ротора создает волну МДС, неподвижную относительно ротора, которая выполняет функцию возбуждения. МДС обмотки ротора сцепляется с вращающейся МДС обмотки статора, и машина работает как синхронная. Требуемый коэффициент мощности получают соответствующим выбором тока возбуждения, который зависит от параметров обмоток 2, 3 и 9, 10.

В асинхронном режиме ключ 6 открыт, ключ 7 в любом положении (например, открыт). Питание подается на клеммы 4. Клеммы 1 остаются свободными. Вследствие изменения направления тока в обмотке 3 изменяется число пар полюсов обмотки статора. В этом случае поле статора вращается со скоростью, определяемой числом пар полюсов P2.

Обмотка ротора, гальванически не связанная со статорной, работает как обмотка асинхронного двигателя, у которого все три фазы закорочены, а узлы разомкнутых "звезд" эквипотенциальны.

Для запуска двигателя могут использоваться разные схемы пуска. Пуск для асинхронного режима может быть прямым и подобен прямому пуску асинхронного короткозамкнутого двигателя. Пуск для синхронного режима может быть проведен в несколько ступеней: сначала прямой асинхронный пуск при P = P2, затем переключением схемы обмотки статора уменьшается число пар полюсов до P1, ключ 7 закрывается, включая разрядное сопротивление 8, и двигатель разгоняется за счет вихревых токов в магнитопроводе ротора и тока обмотки ротора до подсинхронной скорости. Затем ключ 7 открывается, а 6 закрывается и двигатель втягивается в синхронизм аналогично классическому синхронному двигателю.


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Двухскоростной синхронно-асинхронный двигатель, содержащий статор с многофазной обмоткой, выполненной в виде двух параллельных ветвей с неодинаковым числом последовательно соединенных витков, причем одна из ветвей соединена звездой, а другая включена как проходная последовательно с выпрямительным мостом и обмоткой возбуждения, расположенной на роторе неявно полюсной конструкции, отличающийся тем, что статорная обмотка выполнена полюсопереключаемой с числом пар полюсов P1 : P2, а обмотка ротора выполнена совмещенной, совмещая обмотку возбуждения с P = P1, создающую волну магнитодвижущей силы, неподвижную относительно ротора, и многофазную с P = P2 и вращающейся МДС, при этом на входе выпрямителя выполнены дополнительные клеммы для подключения источника питания в режиме с P = P2.

http://ntpo.com/patents_electronics/electronics_7/...
1 / 0
От пользователя Бухалов?
на вид - обычный асинхронник
должен нормально управляться частотой, в некоторых пределах

главное ето...
в 100 раз частоту не превысить...
интересно, раскрутится или раньше размолотит?
0
Сhin_middle
От пользователя Интимный вопрос
А какой форум таким двигателем увлекается, как думаете? Может ОАК? У вас высшее техническое образование?

А причем тут мое образование? ;-)
0
Beta_version
имха
Higher speed - синхронник (одна из обмоток полюса - как обм возбуждения), схема подключения обм возб. - тругольник;
Lower speed - асинхронник, схема подключения - звезда
т.е. как асинхронник его надо по схеме "Lower speed" цеплять...

[Сообщение изменено пользователем 16.11.2011 17:02]
0 / 1
KROT
От пользователя Интимный вопрос
Так это?


От пользователя Stаlin_AS
Higher speed - синхронник (одна из обмоток полюса - как обм возбуждения)

Это как? СД из АД без замены ротора? 8(

C Уважением KROT.
1 / 0
Не вижу проблем в стыковке данного двигателя и пч.
2 / 0
Beta_version
От пользователя KROT
Это как? СД из АД без замены ротора?

да, неправильно... не синхронник, я ошибся

по предложенной схеме меняется только параллельное или последовательное включение обмоток...
но если тут просто несколько пар полюсов то для высокой скорости по идее ж надо отключить внешнюю обмотку, т.е. включить тока 2-ю группу контактов, не соединяя первую?

[Сообщение изменено пользователем 17.11.2011 09:55]
0
Если использовать двигатель без ПЧ, можно ли переключать скорости "на ходу" ?

Как вычислить максимально возможную частоту для двигателя?

Что такое схема даландера?

[Сообщение изменено пользователем 17.11.2011 00:50]
0
От пользователя Интимный вопрос
Как вычислить максимально возможную частоту для двигателя?

если по мануалу - то это скорость второй скорости. это максимальная по мануалу

От пользователя Интимный вопрос
Если использовать двигатель без ПЧ, можно ли переключать скорости "на ходу" ?

в принципе, можно. не такая уж и большая нагрузка.
если, там, конечно, не маховик массой с тонну и плавным стартом движка.
в принципе, все эл. движки - это механизм, который сложно сжечь кратковременными перегрузками. как и все остальное в электрике, в отличие от электроники
0
От пользователя chin_new
А как вы думаете, этот форум двигателями в 22 kW увлекается?

:-D :-D :-D :-D :-D :-D

Ога...это форум гуру электропривода..:-)...
0 / 2
KROT
ПЧ можно цеплять как при соединении на низкую скорость, так и при соединении на высокую, разницы нет особой.
Просто в первом случае максимальная частота вращения будет 735 об/мин, а во втором 1475 об/мин.
Переключение под нагрузкой скорее всего допустимо, но БЕЗ ПЧ.
С ПЧ я-бы не стал переключать.

C Уважением KROT.
4 / 0
От пользователя mainroot
это
скорость второй скорости. это максимальная по мануалу


От пользователя KROT
в первом случае максимальная частота вращения будет 735 об/мин, а во втором 1475 об/мин.

Господа, я вас не понимаю.
2 / 1
Бухалов
От пользователя KROT
Просто в первом случае максимальная частота вращения будет 735 об/мин, а во втором 1475 об/мин

кпд нагревателя в военное время достигает...
0
ortodox.
Обычный двухскоростной асинхронник, "звезда/двойная звезда". У меня на заводе стояла такая дура, коммутировалась только немного по другому, насколько мне память не изменяет, выводилось девять концов на клеммник. Скорости переключались на ходу, по замыслу конструкторов :-D Практически, при мне, использовалась только высшая скорость. ПЧ цепляйте, не бойтесь.
1 / 0
От пользователя Бухалов?
кпд
нагревателя

Я не злопамятный. Я просто злой и у меня память хорошая. :-D
0
KROT
От пользователя Бухалов?
кпд нагревателя в военное время достигает...

Че за кониной-то не едешь, сетевой рационализатор? :-d
По этому двигателю-то есть че сказать?

C Уважением KROT.
2 / 0
Бухалов
От пользователя KROT
По этому двигателю-то есть че сказать?

а чё, я мало сказал? :-D
0
Авторизуйтесь, чтобы принять участие в дискуссии.