4.3. Эксгаустеры, дымососы, воздуходувки, компрессоры.
Для агломерационного производства и других цехов металлургического завода характерно широкое использование мощных эксгаустеров, дымососов, воздуходувок, турбокомпрессоров и насосов. Все они используют синхронный электропривод.
Рис. 4.4. Схема управления синхронным двигателем эксгаустера.
В частности, на аглофабриках применяют синхронные двигатели мощностью до 8 МВт, 1500 об/мин для привода дымососов. В доменных цехах широко используются синхронные двигатели мощностью до 60 МВт в приводах газодувок, дымососов и др. В конверторных цехах используют синхронные электродвигатели мощностью до 25 МВт в приводах турбокомпрессоров и т. п.
Схемы привода различаются типом возбудителя, способом пуска, а также способом регулирования возбуждения с целью оптимизации коэффициента мощности. В качестве примера на рис. 4.4 приведена схема управления синхронным двигателем эксгаустера. Схема предусматривает наличие тиристорного возбудителя Т и предполагает прямой пуск двигателя. Схема включает разъединитель Р; масляный выключатель В; тиристорный возбудитель Т, выполненный по трехфазной нулевой схеме с согласующим трансформатором Тр и блоком управления, регулирования и защиты БУРиЗ; тиристорные ключи Т1 и Т2 с их пусковыми цепями Д1, Ст1 и Д2, Ст2; пусковой резистор Rп. Сопротивление пускового резистора значительно выше сопротивления обмотки возбуждения. Схема обеспечивает автоматическую подачу возбуждения при пуске двигателя в функции тока статора и скольжения, автоматическую форсировку возбуждения при снижении напряжения сети (до заданного значения), автоматическое гашение поля возбуждения двигателя при его отключении, защиту от коротких замыканий системы возбуждения, от затяжного пуска и от перенапряжений на тиристорах возбуждения.
Для пуска двигателя достаточно включить выключатель В. Тогда под действием пускового тока БУРиЗ блокируют тиристорный возбудитель Т, а на обмотку статора подается напряжение сети, которое индуктирует в обмотке возбуждения напряжение, достаточное для того, чтобы сработали стабилитроны Ст1 и через диоды Д1 открыли тиристоры Т1, подключив обмотку возбуждения к пусковому резистору Rп. Таким образом, разгон двигателя осуществляется при замкнутой обмотке возбуждения на пусковой резистор Rп. Для форсированного разгона двигателя служит второй ключ Т2, который работает подобно первому, только он шунтирует часть сопротивления резистора Rп.
Управление подачей возбуждения синхронному двигателю осуществляется в функции тока статора и скольжения, т. е. при достижении двигателем подсинхронной частоты вращения: ток статора снижается, блокировка возбудителя снимается, ключи Т1 и Т2 закрываются. Система автоматики БУРиЗ подает команду на подключение возбудителя и подачу повышенного тока возбуждения в обмотку двигателя (все эти операции согласованы во времени). После того как двигатель вошел в синхронизм, ток возбуждения снижается до номинального значения. При отключении масляного выключателя система автоматики БУРиЗ переводит тиристоры возбудителя в инверторный режим, обеспечивая тем самым гашение поля двигателя, а затем возвращение схемы в исходное состояние.
Тиристорные возбудители различных серий выпускаются комплектно.
Насосы и воздуходувки малой и средней мощности оборудуются асинхронными двигателями короткозамкнутыми или с фазным ротором.
Перспективным является использование на средней и больших мощностях регулируемого синхронного привода за счет питания статора от преобразователя частоты.