Исследование нагрева мощных синхронных электроприводов с вентиляторным характером нагрузки
ДАДАБАЕВ Ш.Т., АБДУМАЛИКОВ Б., ХПИТТУ им. акад. М. Осими, г. Худжанд
Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ЛАЗАРЕВ С.А.
Мощные синхронные электроприводы обычно используются в насосных станциях, в компрессорных станциях, в вентиляторных установках и т.п. Эти механизмы требуют большого пускового момента, вследствие чего имеют сложные и тяжелые пусковые переходные процессы. В электрических машинах процесс преобразования энергии всегда вызывает потери, которые превращаются в тепло, т.е. машины нагреваются при работе. Чем выше температура машины при работе, тем быстрее она теряет свои свойства изоляции, а также могут изменяться механические условия работы частей машины. Поэтому вопрос исследования нагрева электродвигателей и их устранения является актуальным.
Технический ресурс электрооборудования всегда зависит от его правильного использования, т.е. эксплуатации. Оптимальное использование дает импульс к увеличению технического ресурса электродвигателя и всего электрооборудования в целом. С этой целью авторами выполнено моделирование мощного синхронного электропривода насосных агрегатов оросительной насосной станции на базе программы MatLab, и было выявлено, что нагрев при прямом и плавном пуске имеет разные значения. Результаты моделирования показали, что нагрев при плавном пуске уменьшается, однако время пуска на 1-2 с увеличивается. Выбор точного и оптимального значения ограничения пускового тока оказался весьма трудной задачей, поскольку для каждого электродвигателя и механизма данное значение может быть разным. Для исследуемого нами объекта значение ограничения пускового тока равнялось примерно трехкратному значению номинального тока, так как при прямом пуске пусковой ток имел пяти-, шестикратное значение.
Проведенные исследования показали следующее:
– нагрев электродвигателя при прямом пуске меньше, чем при плавном пуске;
– при плавном пуске время пуска увеличивается;
– при плавном пуске за счет уменьшения нагрева увеличивается технический ресурс;
– возможно определение значения ограничения пускового тока.
УДК 621.3.072.6
Рациональное использование электрифицированных машин пищевых производств при однофазном питании
ЕРЕМОЧКИН К.С., АлтГТУ им. И.И. Ползунова, г. Барнаул
Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ЕРЕМОЧКИН С.Ю.
Одним из основных средств для приведения в движение почти всех электрифицированных машин для производства продуктов питания является электродвигатель. Как известно [1], в пищевом производстве широкое распространение получили трехфазные и однофазные асинхронные короткозамкнутые электродвигатели, что предопределяется рядом их преимуществ над двигателями постоянного тока: более высокой надежностью и производительностью, простотой в эксплуатации, низкой стоимостью и габаритами. В результате проведенных исследований установлено, что по таким показателям, как стоимость, коэффициент полезного действия и габариты, трехфазные асинхронные короткозамк-нутые двигатели имеют преимущества перед однофазными.
Согласно статистическим данным в России более 90 % абонентов частного сектора и более 40 % абонентов коммерческого сектора в сельской местности не имеют трехфазного источника электрической энергии. Актуальным, в связи с вышесказанным, становится вопрос выбора способа запуска и работы трехфазных асинхронных коротко-замкнутых электродвигателей электрифицированных машин для производства продуктов питания от однофазной сети [2].
Включение трехфазного асинхронного электродвигателя в однофазную сеть выдвигает ряд особенных требований. На сегодняшний день наибольшее распространение получили три способа питания трехфазного двигателя от однофазной сети: метод прямого включения, использование емкостных или индуктивно-емкостных фазосдвигающих цепей, запуск и работа с помощью частотного преобразователя.
В связи с наличием у рассмотренных способов запуска и работы трехфазных двигателей от однофазной сети ряда существенных недостатков, для данных условий целесообразно использовать преобразователи векторно-алгоритмического типа, серия которых была разработана на кафедре электротехники и автоматизированного электропривода Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова.
Работа одного из преобразователей (рис. 1) [3] поясняется рис. 2, где показано пофазное изменение тока в обмотках статора двигателя А, B и С (IA, IB и IC), а также открываемые транзисторы.
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема преобразователя
Рис. 2. Пофазное изменение тока в обмотках статора двигателя,
а также открываемые транзисторы
В результате проведенных опытно-экспериментальных исследований установлено, что предлагаемый преобразователь обладает целым рядом преимуществ по сравнению с известными способами запуска и работы трехфазных двигателей от однофазной сети.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что предлагаемый преобразователь векторно-алгоритмического типа может быть с успехом использован в электроприводе различных электрифицированных машин пищевых производств при однофазной системе электроснабжения.
Литература
1. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства / И.А. Будзко, Т.Б. Лещинская, В.И. Сукманов. – М.: Колос, 2000. – 536 с.
2. Еремочкин С.Ю. Полупроводниковое устройство для бесконден-саторного запуска трехфазных двигателей сельскохозяйственных машин от однофазной сети / С.Ю. Еремочкин, Т.Н. Пивкина, А.Г. Квитко // Ползуновский вестник. – 2014. – № 4. – С. 147–150.
3. Пат. 2482593 РФ. Широкополосный трехфазный преобразователь частоты с явно выраженным звеном постоянного тока для питания трехфазного асинхронного электродвигателя / М.И. Стальная, С.Ю. Еремочкин. – № 2011152933/07; заявл. 23.12.2011; опубл. 20.07.2012.
УДК 62-83