Патентный анализ цифрового регулятора возбуждения синхронного двигателя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Патентный анализ цифрового регулятора возбуждения синхронного двигателя

Лосев К.С., Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Нижнекамск, Россия

Сагдеева Г.С., канд. пед. наук, Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Нижнекамск, Россия

Тумаева Е.В. канд. техн. наук, Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Нижнекамск, Россия

Аннотация

Значительная часть приборов на предприятиях находится в эксплуатации с восьмидесятых годов прошлого столетия. Тиристорный возбудитель -- это система, предназначенная для управления и стабилизации рабочих процессов двигателей, входящих в состав приборов, работающих с высокой скоростью. Экономичность работы таких машин, как компрессоры, вентиляторы, насосы, напрямую зависит от того, насколько качественные установлены в их конструкции возбудители. Также тиристорные возбудители предназначены для возбуждения гидро- и турбогенераторов малой мощности, синхронных двигателей и компенсаторов. Чтобы увеличить надежность и обеспечить бесперебойность работы синхронного электропривода при оптимальной электрической производительности, необходимо использовать быстродействующие тиристорные возбудители, в нашем случае цифровой регулятор возбуждения синхронного двигателя -- АНИКРОН. В сравнении с электромашинными возбудителями тиристорные требуют в три раза меньше средств на содержание. Повышение технико-экономических показателей синхронного электропривода осуществляется благодаря снижению потерь в линиях электропередач, повышению надежности силового электропривода, дополнительным возможностям тиристорно-возбудительного устройства. На сегодняшний день эффективность подобных возбудителей оценили предприятия сахарной, химической, энергетической и других промышленных областей. Массово используются тиристоры не только в РФ, но и за ее пределами.

Ключевые слова: энергосбережение, тиристорный возбудитель, синхронный электропривод.

Abstract

PATENT ANALYSIS OF THE DIGITAL SYNCHRONOUS MOTOR EXCITATION REGULATOR

Losev K., Kazan National Research Technological University, Nizhnekamsk, Russia Sagdeeva G., Ph.D., Kazan National Research Technological University, Nizhnekamsk, Russia, Tumaeva E., Ph.D., Kazan National Research Technological University, Nizhnekamsk, Russia

A significant part of the devices at enterprises has been in operation since the eighties of the last century. A thyristor exciter is a system designed to control and stabilize the operating processes of engines that are part of devices operating at high speed. The efficiency of operation of such machines as compressors, fans, pumps directly depend on how high-quality exciters are installed in their design. Thyristor exciters are also designed for the generation of low- power hydro and turbo generators, synchronous motors and compensators. In order to increase reliability and ensure uninterrupted operation of a synchronous electric drive with optimal electrical performance, it is necessary to use high speed thyristor exciters, in our case, the digital excitation regulator of a synchronous motor -- ANICRON. In comparison with electric machine exciters, thyristor ones require three times less maintenance costs. The improvement of the technical and economic indicators of a synchronous electric drive is carried out by reducing losses in power lines, increasing the reliability of the power electric drive, and additional capabilities of a thyristor-exciter device. To date, the effectiveness of such pathogens has been evaluated by enterprises in the sugar, chemical, energy and other industrial fields. Thyristors are widely used not only in the Russian Federation, but also abroad.

Keywords: energy saving, thyristor exciter, synchronous electric drive.

Тиристорные возбудители предназначены для возбуждения гидро- и турбогенераторов малой мощности, синхронных двигателей и компенсаторов [1]. Цифровой регулятор возбуждения синхронного двигателя предназначен для питания обмотки возбуждения ротора и автоматического регулирования тока возбуждения при пуске, синхронной работе и аварийных режимах синхронных двигателей промышленного назначения, снабженных щеточной системой возбуждения в соответствии с установленными в нем программными алгоритмами [2]. цифровой регулятор синхронный двигатель

Цифровой регулятор обеспечивает: а) включение в тестовом режиме (опробование), для проверки готовности цифрового регулятора к пуску; б) автоматическую подачу тока возбуждения в функции: - тока статора; - частоты скольжения обмотки возбуждения; в) совместную работу со всеми распространенными системами плавного пуска (опционально); г) работу под управлением систем частотного регулирования (опционально);

д) внешнее управление током возбуждения по каналам проводного интерфейса токовая петля 4-20 мА, интерфейсу связи RS-485 с протоколом ModBus, ШИМ (опционально);

е) самозапуск двигателя при провалах и восстановлении напряжения статора(опционально);

ж) принудительную форсировку, при замыкании внешнего дискретного сигнала (опционально). Использование комплексной схемы выпрямления трехфазного тока (мост Ларионова-ноль) позволяет снизить потребление электроэнергии из сети 0,4 кВ в 1,7 раза по сравнению с регуляторами, работающими только по мостовой схеме выпрямления. Данная конфигурация выпрямителя позволяет использовать согласующие трансформаторы меньшей мощности [3].

Дополнительная экономия финансовых средств имеет место на согласующих трансформаторах (уменьшение потерь холостого хода трансформатора как следствие использования трансформатора меньшей мощности). По результатам исследования был проведен патентный поиск, глубина патентного поиска составила 28 лет. Результаты поиска занесены в Таблицу.

В сравнении с ТВУ, применение АНИКРОНОВ позволяет:

- уменьшить токи возбуждения до оптимальных значений, что обеспечивает сниженное потребление активной электроэнергии для питания двигателя;

- уменьшить токи возбуждения и токи статора, что увеличивает КПД двигателя;

- уменьшить рабочую температуру ротора и статора двигателя, что уменьшает скорость старения изоляции и повышает ресурс машины, надежность работы приводных агрегатов.

Рисунок 1. Патентная активность создания цифрового регулятора возбуждения синхронного двигателя (https://fips.ru)

Список литературы:

Макаричев Ю. А., Овсяников В.Н. Синхронные машины. Самара, 2011. 152 с.

Руководство по эксплуатации. Цифровой регулятор возбуждения синхронного двигателя. Новосибирск, 2016. 48 c.

Солошенко В.В. Повышение надежности работы электроприводов технологических установок НПЗ с помощью применения цифровых систем возбуждения АНИКРОН // Химическая техника. 2015. №11. С. 18-18.

References:

Makarichev, Yu. A., & Ovsyanikov, V N. (2011). Sinkhronnye mashiny. Samara. (in Russian).

Rukovodstvo po ekspluatatsii. Tsifrovoi regulyator vozbuzhdeniya sinkhronnogo dvigatelya (2016). Novosibirsk. (in Russian).

Soloshenko, V. V (2015). Povyshenie nadezhnosti raboty elektroprivodov tekhnologicheskikh ustanovok NPZ s pomoshch'yu primeneniya tsifrovykh sistem vozbuzhdeniya ANIKRON. Khimicheskaya tekhnika, (11), 18-18. (in Russian).

Размещено на Allbest.ru