Внимание! Это ознакомительный вариант работы с системой, войдите или зарегистрируйтесь.
Размещение рекламы | Пользовательское соглашение | Тарифы |





Институт повышения квалификации специалистов релейной защиты и автоматики

 
Онлайн Электрик > Электронная конференция «Электроэнергетика. Новые технологии»

Дата приоритета: 03.04.2012
Код ГРНТИ: 45.41.31
Сертификат участника: Скачать
Прислать статью

Устройство питания трехфазных асинхронных короткозамкнутых электродвигателей сельскохозяйственных электрифицированных машин от однофазной сети

Стальная М.И., Еремочкин С.Ю.
АлтГТУ им. И.И.Ползунова, г. Барнаул, Россия

     Сельское хозяйство является интенсивно развивающимся элементом национального агропромышленного комплекса. Основными потребителями электроэнергии в сельском хозяйстве в настоящее время являются электроприводы различных механизмов, машин и поточных линий, а также систем вентиляции и микроклимата. Так, в процессе кормоприготовления на животноводческих фермах используется целая гамма различных машин, осуществляющих свои функции исключительно благодаря применению в них электроприводов. Трехфазные асинхронные короткозамкнутые электродвигатели, благодаря простоте конструкции и сравнительно небольшой стоимости по сравнению с электродвигателями других типов, используются в приводах подавляющего большинства сельскохозяйственных электрифицированных машин и механизмов [1].
     В сельской местности электроснабжение отдельных потребителей зачастую осуществляется посредством однофазной линии электропередач. В связи с этим, в случае использования асинхронных трехфазных двигателей, возникают проблемы выбора наиболее рациональной схемы запуска и работы асинхронного электродвигателя от однофазной сети [2].
     В настоящее время наибольшее распространение получил конденсаторный запуск трехфазного электродвигателя от однофазной сети [3]. У данного способа запуска и работы трехфазного электродвигателя от однофазной сети имеется целый ряд существенных недостатков:
     - при работе электродвигателя вхолостую по обмотке, питаемой через конденсатор, протекает ток на 20-40 % больше тока холостого хода; по этой причине при работе двигателя возникают дополнительные потери;
     - небольшая развиваемая электродвигателем мощность;
     - нестабильная работа электропривода, использующего данный способ питания вследствие эллиптичности поля статора;
     - низкая надежность и повышенная стоимость ввиду наличия в схеме конденсаторов;
     - большие габариты ввиду необходимости использования в схеме бумажных конденсаторов.
     Однако используя устройство бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети [4], вышеупомянутые недостатки могут быть устранены. Принципиальная электрическая схема устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, показана на рисунке 1.


Рисунок 1 – Принципиальная электрическая схема устройство бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, при соединении обмоток статора по схеме «звезда»


     Устройство бесконденсаторного запуска трёхфазного электродвигателя от однофазной сети содержит полупроводниковый ключ, в качестве которого использованы встречно – параллельно соединенные динисторы VТ1 и VТ2. Один общий выход динисторов предназначен для подключения к выходам статорных обмоток электро-двигателя, одна из которых, обмотка А, одним выходом соединена с нулем однофазной сети, а другим выходом - с фазой однофазной сети, а другая обмотка, обмотка В, соединена с нулем однофазной сети. Другой общий выход динисторов предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых, обмотка В, соединена с нулем однофазной сети, а другая, обмотка С - с фазой однофазной сети. Статорные обмотки А, В и С электродвигателя соединены по схеме «треугольник».
     Работа устройства бесконденсаторного запуска трёхфазного электродвигателя от однофазной сети осуществляется следующим образом. При прохождении положительной полуволны питающего напряжения сначала ток проходит по всем трём обмоткам А, В, С электродвигателя (рисунок 2). Образуется первое положение вектора магнитного поля статора (рисунок 3).



Рисунок 2 – Осциллограмма напряжения сети, а также пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображённой на рисунке 3



Рисунок 3 - Векторная диаграмма вращения состоящего из четырех фиксированных положений магнитного потока поля статора

     При достижении порогового значения питающего напряжения открывается динистор VТ1. Происходит закорачивание обмотки В и образуется второе положение вектора магнитного поля статора. При прохождении отрицательной полуволны питающего напряжения, сначала ток проходит по всем трём обмоткам А, В, С электродвигателя. Образуется третье положение вектора магнитного поля статора. При достижении порогового значения питающего напряжения открывается динистор VТ2. Образуется четвертое положение вектора магнитного поля статора. Поле статора получается эллипсоидным, пространственным, изменяющимся во времени.
     Таким образом, при помощи описанного устройство возможно осуществить бесконденсаторный пуск трёхфазных асинхронных электродвигателей сельскохозяйственных электрифицированных машин от однофазной сети, обмотки статора которых соединены по схеме «треугольник», без потерь мощности на перезарядку конденсаторов. Кроме того, устройство обладает повышенной надежностью, имеет меньшие габариты и не требует системы управления.

Список литературы
     1. Герасимович, Л.С. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов. – М.: Колос, 1980. - 391 с.
     2. Khalina T.M., Stalnaya M.I., Eremochkin S.Y. The rational use of the three phase asynchronous short circuited electric motors in a single phase network // The Seventh International Conference on Technical and Physical Problems of Power Engineering (ICTPE-2011). - 2011. - № 22. - Code 02EPE10. – P. 105-107.
     3. Торопцев, Н.Д. Трехфазный асинхронный двигатель в схеме однофазного включения с конденсатором. – М.: НТФ «Энергопрогресс», «Энергетик», 2000. - 72 с.
     4. Устройство бесконденсаторного запуска трёхфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети: пат. №2370877 Рос. Федерация; заявл. 20.10.2009; опубл. 20.10.2009, Бюл. №29.


Библиографическая ссылка на статью:
Стальная М.И., Еремочкин С.Ю. Устройство питания трехфазных асинхронных короткозамкнутых электродвигателей сельскохозяйственных электрифицированных машин от однофазной сети // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2012.–URL: http://www.online-electric.ru/articles.php?id=12 (Дата обращения: 21.08.2017)

Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":
Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик: Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А.Н. Алюнов. - Режим доступа: http://online-electric.ru.








Дистанционые курсы
Повышение квалификации по программе БС-6 "Безопасность строительства и качество устройства электрических сетей и линий связи" (удостоверение гос. образца)
www.online-electric.ru

Профессиональная переподготовка
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки по программе «Проектирование, монтаж и эксплуатация систем электроснабжения»
www.online-electric.ru

SaaS, Облачные вычисления, программа расчета, пример расчета, Электроснабжение загородного дома, промышленных предприятий, электроснабжение дома, коттеджа, квартиры, электроснабжение зданий, цеха, города, микрорайона. Проект электроснабжения, электрификация, электрофикация, система электроснабжения, схемы электроснабжения, учебник по электроснабжению, договор электроснабжения, расчет электроснабжения, надежность электроснабжения, категории электроснабжения, промышленное электроснабжение, электрификация сельского хозяйства, проектирование электроснабжения онлайн!
Побелитель Конкурса Электросайт года                  
© ОНЛАЙН ЭЛЕКТРИК: Онлайн расчеты электрических систем Online-electric.ru, 2008-2017
© А.Н. Алюнов, 2008-2017 Свидетельство №16066 от 23.08.2010 года