17. Системы пуска электропривода турбомашин в зависимости от применяемого электродвигателя и типа турбомашины.

Запуск вентиляторной установки сопровождается большими пусковыми токами. А если учесть, что вентиляторы обладают значительными маховыми массами, то пуск оказывается длительным и вызывает длительное сни­жение напряжения питающей сети. Это сказывается на параллельно работающих двигателях и на самом запускаемом двига­теле, еще более затягивая его пуск. В установках с сетью относительно малой мощности прямой пуск асинхронного двигателя может вызвать недопустимые падения напряжения. В этом случае необходимо использовать более сложные схемы пуска в зависимости от применяемого типа провода.

В случае применения привода АВК пуск происходит следующим образом:

Запуск асинхронного двигателя в схеме АВК, как правило, резисторный. Это объясняется неглубоким регулированием ча­стоты вращения вентилятора главного проветривания.

При резисторном пуске асинхронного двигателя в системе АВК его ротор отсоединяется от инвертора и подключается к пусковому резистору. Пуск автоматический в функции вре­мени. При достижении номинальной частоты вращения ротор двигателя через выпрямитель подсоединяется к инвертору, у ко­торого установлен угол регулирования тиристорами β =90 эл. градусов, а затем ротор отсоединяется от пускового резистора. Переход асинхронного двигателя в схему АВК происходит без бросков тока, а его частота вращения несколько снижается. Дальнейшее регулирование скорости электропривода вентиля­тора ведется вниз от номинальной.

Электропривод построенный по схеме синхронно-асинхронного кас­када является наиболее распространенным для вентиляторов главного проветривания рудников и крупных шахт.

Строится электропривод на основе использования двух двигате­лей: синхронного M1 и асинхронного M2 .

Главный двигатель M1 вращает вал вентилятора ВРЦД-4,5 и обес­печивает максимальную подачу. Асинхронный двигатель M2 , имеющий уг­ловую скорость в 2 раза меньшую, обеспечивает пониженную подачу воздуха в начале работы шахты, а также в выходные и праздничные дни.

Для питания постоянным током обмотки возбуждения синхронного двигателя и для создания режима динамического торможения асинхрон­ного двигателя, необходимого для более быстрого снижения угловой скорости при его останове, служит возбудительный агрегат, состоящий из асинхронного короткозамкнутого двигателя М3 и возбудителя G-машины постоянного тока параллельного возбуждения.

Для работы вентилятора с максимальной подачей его запуск ве­дется в следующей последовательности: вначале запускается асинхрон­ный двигатель M2 с пусковым резистором в цепи ротора, а затем с угловой скорости, равной половине номинальной, запускается синхронный двигатель M1. При работе с половинной угловой скоростью, т.е. с по­ниженной подачей воздуха, синхронный двигатель не включается. В этом случае вентилятор вращается от асинхронного двигателя M2, ра­ботающего на естественной механической характеристике.

Для подготовки схемы к работе (двигатель М3) необходимо вклю­чить автоматы SA1-SA3. Это вызывает включение реле времени КТ1-КТ5 и размыкание соответствующих контактов КТ1.1-КТ5.1 и замыкание кон­такта КТ1.2. Срабатывание реле напряжения KU приводит к подаче пи­тания к катушкам контакторов ускорения КМ4-КМ7.

С начала запускается асинхронный двигатель М3 нажатием на кноп­ку SB1. Далее включается асинхронный двигатель M2 нажатием на кноп­ку SB4. При этом обтекается током катушка электромагнита YQF2 мас­ляного выключателя QF2. Включение последнего обеспечивает подачу напряжения сети на статор асинхронного двигателя M2 и к замыканию контакта B2. Это приводит к срабатыванию промежуточного реле К2, которое своими контактами К2.3 обесточивает цепь первого реле вре­мени КТ1, К2.1 разрывает цепь питания контактора динамического тор­можения КМ2, К2.2 подключает цепь питания контакторов ускорения КМ4-КМ7. Идет разгон асинхронного двигателя M2 в функции времени. При достижении асинхронным двигателем M2 номинальной частоты враще­ния реле скорости KV3 и замыкает свой контакт KV3.2 в цепи катушки электромагнита YQF1 и размыкается контакт KV3.1 в цепи питания кон­тактора КМ2. В этой же цепи несколько ранее замкнутся контакт реле скорости KV1.1.

Электромагнит YQF1 приводит к включению масляного выключателя QF1, к подаче на статор синхронного двигателя M1 напряжения сети и последний начинает увеличивать свою частоту вращения при введенном разрядном сопротивлении Rp. При этом замыкается контакт В1, вызыва­ющий включение промежуточного реле К1. Последнее своими контактами К1.1 подключает к источнику питания реле форсировки КФ, которое своим контактом КФ шунтирует резистор R5, К1.2 размыкается в цепи питания контактора КМ2. К13 шунтирует кнопку SB3 и контакт KV3.2.

Бросок тока статора синхронного двигателя вызывает срабатывание реле тока КА1, замыкание контакта КА1.1 и срабатывание реле времени КТ6, что в свою очередь вызывает замыкание контакта КТ7 и размыкание контакта КТ6.1.

По мере разгона двигателя Ml ток статора снижается и вновь ре­ле тока КА1 размыкает свой контакт КА1.1, вызывая обесточивание сначала реле времени КТ6, затем реле времени КТ7. Некоторый проме­жуток времени остаются включенными оба контакта КТ6.1 и КТ7. Это вызывает включение контактора КМ1 и размыкание линейных контактов КМ1.2 и замыкание контактов КМ1.1. При этом происходит подсоедине­ние обмотки возбуждения к якорю генератора G. Увеличение тока воз­буждения вызывает срабатывание реле тока КА2 и размыкание контакта КА2.1, которое снимает форсировку и замыкание контакта КА2.2. Синх­ронный двигатель Ml достигает синхронной частоты вращения. Это при­водит к срабатыванию реле скорости KV4, которое своим контактом KV4.1 шунтирует контакты КТ6.1 и КТ7. Реле времени КТ6, обеспечив необходимую выдержку времени для разгона синхронного двигателя, размыкает свой контакт КТ6.2 в цепи катушки электромагнита YQF1. На этом процесс запуска синхронного двигателя Ml заканчивается, и вен­тилятор работает с максимальной частотой вращения.

Останов вентилятора производится отключением синхронного дви­гателя Ml от сети. При этом размыкается цепь питания промежуточного реле К1, которое своим контактом К1.2 подготавливает цепь контакто­ра динамического торможения КМ2. В начале процесса остановки сниже­ния частоты вращения вентилятора идет интенсивно, так как велик мо­мент сопротивления. По мере же снижения частоты вращения абсолютное значение замедления падает.

При частоте вращения двигателя равной 250 об/мин контактом KV3.1 замыкается цепь питания катушки контактора динамического тор­можения КМ2. Он срабатывает, и в статор асинхронного двигателя М2 через линейные контакты КМ2 подается постоянный ток, а в цепь рото­ра вводится максимальное сопротивление. С выдержкой времени, обес­точиваемой реле времени КТ1-КТ5, подключаются к источнику питания контакторы ускорения КМ4-КМ7, которые своими контактами по мере снижения частоты вращения двигателя шунтируют ступени пусковых ре­зисторов. Почти при нулевой частоте вращения контактом KV1.1 реле скорости KV1 разрывается цепь питания контактора динамического тор­можения КМ2 и снимается постоянный ток с обмотки статора асинхрон­ного двигателя М2. Процесс останова вентилятора на этом заканчива­ется.

В схеме предусмотрена защита синхронного двигателя от снижения напряжения (реле форсировки КФ), от исчезновения тока возбуждения (реле наличия тока КА2), от затянувшегося пуска (реле времени КТ6).

Управление приводом вентилятора можно вести вручную или авто­матически. Ручное управление ведется кнопками SB1-SB5.