Электрическая схема привода асинхронного двигателя

Электрическая схема привода асинхронного двигателя

Асинхронный электропривод серии РБД на базе бесконтактного регулируемого электродвигателя «двойного питания»

Учитывая, что требуемый диапазон регулирования насоса по заданию составляет от 50 до 100%, следует рассмотреть следующий возможный вариант. По технико-экономическим соображениям при таком диапазоне регулирования частоты наиболее оправданными являются каскадные схемы электропривода переменного тока на базе асинхронного двигателя двойного питания. При этом обмотки статора электродвигателя подключаются к сети 6/10 кВ, а управляющая обмотка – к преобразователю частоты.

В каскадных схемах преобразованию подвергается только мощность скольжения, которая, как известно, пропорциональна скольжению машины и мощности статора. Требуемая мощность преобразовательного оборудования зависит от диапазона регулирования скорости двигателя и не превышает 0,5 Рном двигателя.

При этом преобразователь низковольтный (до 1000 В). и современная элементная база позволяет реализовать практически любые мощности электропривода без усложнения силовой схемы преобразователя.

КПД такого электропривода в номинальном режиме практически равен КПД электродвигателя (снижается на 1% для схемы с однозонным регулированием и повышается на 1% для схемы с двухзонным регулированием).

Снята проблема резервирования на случай повреждений преобразовательного оборудования – электропривод автоматически по «грубому» алгоритму переходит в нерегулируемый режим с обеспечением непрерывности технологического процесса.

Экономически выгоднее заменить штатный двухскоростной электродвигатель и установить каскадную схему электропривода, нежели к существующему двигателю «пристыковать» высоковольтный преобразователь в статорную обмотку.

Другие известные схемы высоковольтного частотно-регулируемого привода даже при наличии дорогостоящей и громоздкой системы резервирования не имеют такого преимущества, что, в конечном итоге, приводит к снижению КПД, увеличению установленной мощности электродвигателя и преобразовательного оборудования с устройствами резервирования.

В настоящее время разработаны и нашли практическое применение две разновидности каскадного электропривода переменного тока:

— асинхронизированный синхронный двигатель – АСД (рис. 3, а);

— асинхронно-вентильный каскад – АВК (рис. 3, б).

Эти схемы отличаются в основном принципом построения преобразователя частоты, определяющим, в свою очередь, технические характеристики всего электропривода.

В АВК используется преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, включающий в себя выпрямитель, инвертор, сглаживающий дроссель и согласующий трансформатор.

Такой преобразователь обеспечивает односторонний переток активной мощности из управляющей обмотки машины через выпрямитель – инвертор – трансформатор в сеть.

Поэтому регулирование частоты вращения в АВК осуществляется в сторону снижения от номинального значения для асинхронного двигателя (однозонное регулирование).

Резервный режим работы при неисправности аппаратуры управления – режим с короткозамкнутой управляющей обмоткой. При этом электропривод обеспечивает максимальную частоту вращения nmax и, соответственно, максимальную производительность механизма.

В схеме АСД к управляющей обмотке подключен тиристорный преобразователь частоты с непосредственной связью (ТПЧ), обеспечивающий однократное преобразование мощности скольжения и двухсторонний свободный переток активной мощности между ротором машины и сетью.

Благодаря этому в АСД возможно двухзонное регулирование частоты вращения относительно синхронной. При этом электродвигатель выбирается на одну ступень меньшей мощности и с меньшей синхронной частотой вращения по сравнению с предыдущим вариантом.

Резервный режим работы электропривода при выходе из строя преобразователя частоты – режим короткозамкнутого ротора с синхронной частотой вращения, и при этом электропривод обеспечивает 85 – 90% максимальной производительности механизма.

Практическое применение в энергетике и других отраслях промышленности нашли обе схемы электропривода, причем как в варианте с обычным асинхронным электродвигателем с фазным ротором (управляющей обмоткой является обмотка ротора), так и в бесконтактном исполнении (управляющая обмотка расположена на статоре).

Бесконтактный электродвигатель агрегатного исполнения содержит в одном корпусе 2 статорных сердечника и общий ротор с соединенными между собой обмотками (узел токосъема отсутствует). Одна статорная обмотка используется для включения в сеть 6 – 10 кВ, а вторая с пониженным напряжением – управляющая – подключается к преобразователю.

Этот электродвигатель может быть изготовлен и в так называемом совмещенном исполнении, где обе обмотки размещены на одном статоре (в одних и тех же пазах) как в двухскоростных электродвигателях, а на роторе расположена одна короткозамкнутая обмотка, не имеющая выводов и контактных колец.

Объединение АО «Электромаш» (г. Тирасполь) освоило производство таких бесконтактных электроприводов типа РБД, наладило их выпуск и комплектную поставку. Имеется значительный опыт эксплуатации такого электропривода [1,3]. В энергетике с 1985 по 1994 г. внедрено более 20 электроприводов мощностью 630-1400 кВт.

Только на Минской ТЭЦ-4 до настоящего времени успешно эксплуатируются 7 электроприводов двойного питания общей мощностью 8,5 МВт, из них 5 электроприводов на базе двигателей с фазным ротором и 2 – с бесконтактными машинами отечественного и зарубежного производства [3].

Опыт эксплуатации регулируемого электропривода по схеме «машина двойного питания» первого и второго поколения, разработанных с использованием отечественной элементной базы на аналоговых и импульсных элементах, показал следующее [1,3]:

— с использованием РЭП достигается непосредственная экономия электроэнергии, затрачиваемой механизмами с электроприводами (по статистике она составляет в среднем 25 – 40 %);

— большинство механизмов спроектированы со значительным запасом по производительности, что, с учетом требований по обеспечению пуска, приводит к использованию короткозамкнутых электродвигателей на 2-3 ступени большей мощности, чем необходимо при наличии регулируемого электропривода;

— наибольшее число отказов в работе электропривода 1-го и 2-го поколений наблюдается в течение первых 2-3 месяцев эксплуатации. При этом имели место отказы электронных элементов системы управления, и сопровождались они автоматическим переключением в нерегулируемый режим с обеспечением необходимой производительности механизма;

Читать еще:  Шевроле авео плавают обороты двигателя при езде

— в электроприводе на базе двигателей с фазным ротором типа АКЗО имели место отказы по вине щеточного узла из-за скопления угольной пыли на изолирующих шайбах между контактными кольцами. После модернизации этого узла и обеспечения его обдува надежность электродвигателей с фазным ротором была повышена до уровня надежности электродвигателей типа ДАЗО;

— эксплуатация бесконтактных электродвигателей агрегатного исполнения отечественного двухкорпусного РБД-1000-750 и зарубежного однокорпусного фирмы «ЭЛИН УНИОН» показала их высокую надежность, на основании чего сделан вывод о целесообразности их широкого внедрения;

— благодаря наличию сильного фильтрующего действия обмоток электродвигателя, особенно в бесконтактном типа РБД, и согласующего трансформатора, а также вследствие небольшой преобразуемой мощности, влияние электропривода на сеть собственных нужд по высшим гармоникам не превышает норм ГОСТ и не требует применения фильтро-компенсирующих устройств;

— полностью решена задача пуска и самозапуска электропривода (учитывая ограниченный регулировочный диапазон) с ограничением пусковых токов путем разработки одноступенчатого пускового устройства – индукционного реостата, обеспечивающего необходимый пусковой момент с автоматическим его изменением в процессе пуска.

Реостат представляет собой трехфазный трансформатор со специальным сердечником из конструкционной стали, встроенный в шкаф преобразовательного агрегата. Надежность такого устройства по сравнению с традиционными резисторными станциями пуска значительно выше, кроме того, устройство не требует обслуживания.

Особенности схемы подключения электродвигателя стиральной машины

Прежде, чем говорить о подключении двигателя стиральной машинки, нужно понять, что он собой представляет. Возможно, кому-то схема подключения электродвигателя стиральной машины давно известна, а кто-то услышит впервые.

Двигатель электрический – это работающая от электричества машина, служащая для разных механизмов приводом, т.е. приводящая их в движение. Выпускают асинхронные и синхронные агрегаты.

Синхронные двигатели

Еще со школьной скамьи известно, что, приближая близко магниты, они притягиваются или же отталкиваются. Первый случай возникает у разноименных магнитных полюсов, второй – одноименных. Речь идет о постоянных магнитах и присутствующем постоянно создаваемом ими магнитном поле.

Кроме описанных, есть переменные магниты. Все помнят пример из учебника по физике: на рисунке изображен магнит в форме подковы. Между его полюсами помещена рамка, выполненная в форме подковы и имеющая полукольца. На горизонтально расположенную рамку, подавали ток.

Поскольку магнит отталкивает одноименные и притягивает разноименные полюса, вокруг этой рамки возникает электромагнитное поле, которое разворачивает ее вертикально. В результате на нее поступает противоположный первому случаю по знаку ток. Изменяющаяся полярность вращает рамку и вновь возвращает в горизонтальную плоскость.

На этом принципе и основана работа синхронного электродвигателя.

В реальной схеме ток подается на обмотки ротора, являющегося рамкой. Источником, создающим электромагнитное поле, являются обмотки. Статор выполняет функции магнита.

Он также изготовлен из обмоток или из комплекта постоянных магнитов.

Частота вращения ротора электродвигателя описываемого типа такая же, как у тока, который поддат на клеммы обмотки, т.е. они работают синхронно, что и дало название электродвигателю.

Как работает асинхронный двигатель?

Чтобы разобраться с принципом его работы, вспоминаем ту же картинку, что в примере предыдущем: рамка (но без полуколец) размещена между магнитными полюсами. Магнит выполнен в форме подковы, концы которой соединены.

Начинаем его медленно вращать вокруг рамки, следя за происходящим: до какого-то момента движения рамки не наблюдается. Затем, при определенном угле разворота магнита, она начинает вращаться за ним со скоростью меньшей, чем скорость последнего. Работают они асинхронно, поэтому моторы называются асинхронными.

В реальном электродвигателе магнит — это размещенная в пазах статора, на которые подается ток, обмотка. Ротор же является рамкой. В его пазах находятся соединенные накоротко пластины. Его так и называют – короткозамкнутый.

Отличия синхронного и асинхронного электродвигателя

Внешне двигатели различить трудно. Их главное различие составляет принцип работы. Разнятся они и также по области использования: синхронные, более сложные по конструкции, применяются для приведения в действие такого оборудования как насосы, компрессора и пр., т.е. работающего с неизменной скоростью.

У асинхронных же, при нарастании нагрузки, уменьшается частота вращения. Ими оснащается огромное число устройств.

Плюсы асинхронных двигателей для стиральных машин

Электромотор, вращающий барабан, это сердце машинки для стирки. Приводом в самых первых вариантах машинок были ремни, вращающие емкость с бельем.

Но, сегодня асинхронный агрегат, преобразующий в механическую энергию электроэнергию, заметно усовершенствован.

Чаще в схемах стиральных машинках присутствуют асинхронные электродвигатели, состоящие из статора, который не движется и служит одновременно магнитопроводом и несущей конструкцией, и движущегося ротора, вращающего барабан. Работает асинхронный мотор благодаря взаимодействию магнитных переменных полей этих узлов.

Рекомендуем:

  • Схема подключения солнечных батарей загородного дома
  • Необычные скейтборды, которые едут сами
  • Собрать солнечную батарею своими руками

Асинхронные двигатели подразделяются на двухфазные, редко встречающиеся, и трехфазные.

К плюсам асинхронных агрегатов относят:

  • незамысловатую конструкцию;
  • простое обслуживание, предусматривающее замену изношенных подшипников и
  • периодическое смазывание электродвигателя;
  • бесшумную работу;
  • относительную дешевизну.
  • Недостатки, конечно, тоже есть:
  • низкий КПД;
  • большие размеры;
  • небольшая мощность.

Такие моторы, как правило, устанавливают на модели недорогие.

Схема подключения

Особенности, которые нужно учитывать, чтобы подключить электродвигатель от стиральной машины к сети 220 В:

  • схема подключения демонстрирует, что мотор работает без пусковой обмотки;
  • в схеме подключения нет также пускового конденсатора – для запуска он не требуется. Но необходимо провода к сети подсоединить строго в соответствии со схемой.
Читать еще:  Двигатель 116 сколько клапанов

Поможет разобраться в этом видео:

Видео: Как подключить двигатель от стиральной машины к 220

Главное – соединить строго в соответствии со схемой подключения провода.

Не понадобятся для подключения провода (2 белых) – измеритель оборотов двигателя. Другие — красный провод и коричневый (3 и 4), идущие на статор, а также серый и зеленый (1 и 2), идущие на щетки, как видно со схемы подключения и требуется правильно подсоединить.

В схеме подключения двигателя обмотки статора соединены последовательно.

К красному проводу обмотки, как указано в схеме подключения, подсоединяют 220В. На конец следующей обмотки подключают одну щетку.

Другую, как требует схема подключения, подсоединяют к 220 В. Двигатель к работе готов, но крутится он в одном направлении. Чтобы включить его в обратную сторону, необходимо поменять местами щетки.

Схема подключения двигателя в старой стиральной машине

Здесь все серьезнее. Необходимо найти 2 пары выводов, которые соответствуют друг другу, используя мультиметр (тостер). Для этого фиксируют прибор на любом из выводов и отыскивают парный, пользуясь щупом. Два оставшихся вывода будут второй парой автоматически.

Теперь определяют расположение обмотки рабочей и пусковой, замеряя сопротивление. Пусковую (ПО), создающую пусковой момент, находят по более высокому сопротивлению. Обмотка возмущения (ОВ) создает магнитное поле.

Как подключить электродвигатель трехфазный асинхронный?

Каждый из этих моторов рассчитан, как правило, на 2 сетевых напряжения: 220 В, 220 и 127 В и т.д.

Схем подключения для него существует две: подключить электродвигатель от стиральной машины можно «треугольником» (220В) и «звездой» (380 в). Переподключив обмотки, добиваются изменения номинала одного напряжения на другое.

При имеющихся у электродвигателя перемычках и колодке с шестью выводами, нужно изменить положение перемычек.

При любой схеме подключения направление обмоток должно совпадать с направлением намоток. Нулевой точкой для «звезды» может выступать как начало обмотки, так и конец, в отличие от «треугольника», где они соединяются только последовательно. Иными словами, конец предыдущей с началом последующей.

Допускается работа двигателя также в однофазной сети, но не с полной отдачей. Для этого используют неполярные конденсаторы. С конденсаторами, установленными в сеть, максимальная мощность не превысит 70%.

Видео: Как подключить двигатель от старой стиральной машины через конденсатор или без него

2050.ЛАБ разработал дизайн новейшего маневрового локомотива ТЭМ23

Проект реализован по заказу ТМХ — крупнейшего в России разработчика и производителя подвижного состава для железнодорожного и городского рельсового транспорта.

Генеральный директор 2050.ЛАБ Дарья Топильская отметила: «ТЭМ23 — первый локомотив, в дизайне экстерьера которого применены принципы бренд-ДНК ТМХ. Сегодняшняя презентация — знаковое событие как для нашей дизайн-студии, так и для индустрии в целом. Особенно важно, что мы видим не макетные образцы или прототипы, а индустриализованные конструкции высокой степени готовности к серийному производству».

Старший дизайнер 2050.ЛАБ Игорь Шитиков рассказал о ключевых особенностях дизайна ТЭМ23: «На тепловозе установлена новая универсальная кабина. Дизайн поддерживает новый подход к конструированию маневровых тепловозов, примененный инженерами холдинга. Модульная конструкция машины позволит существенно снизить ремонтные простои техники. Также здесь использована не традиционная для локомотивостроения схема открывания капотов. Боковые панели смещаются вверх, открывая доступ к различным системам тепловоза. Боковые обвесы на нижней части защищают от несанкционированного доступа к элементам экипажной части и топливному баку».

ТЭМ23 — новейший четырехосный, двухдизельный маневровый тепловоз модульной конструкции, предназначенный для выполнения маневровой и маневро -вывозной работы на железных дорогах колеи 1520 мм. Он оборудован двумя дизельными двигателями мощностью 309 или 368 кВт каждый, в зависимости от исполнения тепловоза. Выпуск тепловозов предполагается освоить на Брянском машиностроительном заводе.

Локомотив состоит из двух двухосных тележек, модуля главной рамы, включающего электрический и пневматический монтажи , модуля пневматического оборудования, двух модулей силовой установки, модуля холодильной камеры, модуля электрооборудования, модуля кабины машиниста башенного типа, модуля вспомогательного оборудования. Каждый из функциональных модулей имеет законченную конструкцию и через разъемы подключаются к модулю главной рамы. Есть возможность быстро произвести замену функционального модуля, без отставления тепловоза в длительный простой.

Технические решения позволяют оборудовать локомотив системой дистанционного управления и системой «Автомашинист» с возможностью управления тепловозом без участия машиниста.

За счет использования необслуживаемого оборудования и асинхронного привода на тепловозе ТЭМ23 количество заходов на обслуживание снижено в 2,4 раза, объем каждого вида обслуживания уменьшен в два раза.

В отличие от серийного тепловоза применено резервирование основного оборудования, такого как дизель-генераторная установка, тяговая система, система охлаждения. Улучшены условия работы локомотивных бригад.

На тепловозе реализовано управление режимами работы двух силовых установок с асинхронным отбором мощности и равномерным распределением наработки дизельных двигателей. За счет применения современных дизельных двигателей на ТЭМ23 повышена экологичность, в два раза снижен уровень шума и обеспечена экономия топлива и масла до 30% по сравнению с серийными тепловозами.

Тепловоз может работать как на одной силовой установке, так и на двух в зависимости от необходимой мощности. В конструкции применяются двигатели производства ПАО «КамАЗ» двух типов. Рядный шестицилиндровый (Р6) мощностью 368 кВт каждый и V-образный восьмицилиндровый (V8) мощностью 309 кВт каждый. Мощность локомотива в зависимости от типа дизельного двигателя равна 2х309 кВт или 2х368 кВт.

Читать еще:  Bbj стуки в двигателе

Касательная сила тяги для тепловоза ТЭМ23 при трогании с места составляет не менее 300 кН , а длительного режима не менее 235 кН . Конструкционная скорость тепловоза — 100 км/ ч . Габарит локомотива 02-ВМ.

Национальный центр промышленного дизайна и инноваций 2050.ЛАБ занимается реализацией проектов, призванных повысить привлекательность и конкурентоспособность изделий отечественного производства на российском и международных рынках, а также опытно-конструкторскими работами для предприятий транспортно-машиностроительного комплекса РФ. Компания является членом World Design Organization (WDO).

2050.ЛАБ получил престижную дизайн-премию Red Dot Award в категории Design Concept («Концепция дизайна») за концепт городского электропоезда AIRSCP.

Дизайнеры, инженеры, конструкторы и технологи 2050.ЛАБ, обладающие опытом работы в ведущих промышленных дизайн-бюро России и Европы, занимаются интеграцией мировых трендов промышленного дизайна в российскую промышленность.

2050.ЛАБ формирует глобальную экосистему бренда: от промышленного дизайна объектов до дизайна бизнес-культуры, среды, мышления.

Стратегические партнеры компании — ТМХ, Ctrl2GO, Autodesk, НИТУ МИСиС .

Компания

ООО Тороид создано в 2001 г. и находится в одном из интеллектуальных и научных центров Подмосковья — в городе Истра.
Наши заказчики и конечные потребители:
— Железная дорога (изделия для подвижного состава);
— Транспортные предприятия;
— Нефтяной комплекс (плавный пуск асинхронных двигателей);
— Предприятия ЖКХ (плавный пуск асинхронных двигателей);
— Электрические сети (контроль изоляции);
— Промышленные предприятия;
— Сельскохозяйственные предприятия.
В 2006 году произошло объединение предприятия с НПП «Сатурн». Это позволило повысить производственный и научный потенциал объединенных компаний и дало возможность разработать новую продукцию: цифровой прибор контроля изоляции.

Основные направления деятельности предприятия:
— Производство прибора контроля изоляции в сетях переменного тока Ф4106М — 01.
— Разрабатываем и выпускаем цифровой прибор контроля изоляции.
— Производим кабель и кабельную продукцию: слаботочные кабельные жгуты и сильноточные кабели. Далее.

Номенклатура выпускаемой продукции составляет более 50 наименований в количестве несколько тысяч шт. в год. На всю выпускаемую продукцию разработана собственными силами конструкторская документация.

Деятельность

17.03.2018
У нас изменился адрес, теперь мы находимся по адресу: 143500, МО, г. Истра, ул. Шнырева, д. 57. Посмотреть на Яндекс.Карте

17.01.2014
Наша компания разработала и начала производство приборов дистанционного контроля и управления ПДКУ-70Х. Данный прибор позволяет строить на своей основе различные промышленные и бытовые («умный дом») системы дистанционного контроля и управления.

13.08.2012
Наша компания поставляет устройство плавного пуска Schneider Electric семейства Altistart.

10.02.2012
Ассортиментная линейка преобразователей нашей компании расширилась частотными преобразователями Hyundai — доступными по цене при высочайшем уровне и качестве продукции.

07.02.2012
Номенклатура нашей продукции пополнилась высоконадежными итальянскими стабилизаторами Oberon. Выпускается широкая линейка изделий бытового и промышленного назначения.

06.10.2011
Линейка продукции нашей компании пополнилась преобразователями частоты Русэлком и Vaсon.

23.04.2011
В описание цифрового прибора контроля изоляции добавлены схемы подключения прибора. Приведены схемы подключения к ПК, к источнику питания, схемы внешних соединений, схема проверки питания и др.

01.02.2011
Изменились цены на цифровые приборы контроля изоляции. Ознакомиться с новыми ценами вы можете в нашем прайс-листе.

13.10.2010
Расширилась линейка производимых компанией цифровых приборов контроля сопротивления изоляции в сетях с изолированной нейтралью (IT-сети).

04.06.2009
Разработанный нашей компанией совместно с ООО НПП «САТУРН» цифровой прибор контроля изоляции ТорС-70Х признан лауреатом конкурса «Лучший отечественный измерительный прибор-2008» и награжден дипломом.

20.05.2009
Цифровой прибор контроля изоляции ТорС-700 сертифицирован на соответствие требованиям ГОСТа 12.2.0070-75. Посмотреть сертификат соответствия.

12.05.2009
Выдержки из ГОСТ 12.1.030-81 и «Правил устройства электроустановок» касающиеся применения приборов контроля изоляции в электроустановках переменного тока. Подробнее.

Полезная информация.

Добавлена новая статья.
Ерошкин А. В. , Шейкин Ю. И., Рачковский А. С., Черножуков С. И., Белоглазов А.А. Тиристорные коммутаторы с плавным пуском и приборы контроля изоляции разработки и производства НПП «Сатурн» Журнал «Нефтьгазпром» №2, 2008, с. 28-29.

В раздел Полезная информация добавлены новые книги
Иванов А.А., Москвичев А.А., Кварталов А.Р. Проектирование нестандартного автоматического оборудования. Нижний Новгород, издательство НГТУ, 2004

Аникиев И. П., Антропов В. С. Ремонт электрооборудования тепловозов. Москва, Издательство «Транспорт», 1989

Ефанов В.И., Тихомиров А.А. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем. Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012

Ерофеев Ю. Н. Основы импульсной техники. Москва, издательство Высшая школа, 1979

Зайцев Ю. В., Марченко А. Н., Ващенко И. И. Полупроводниковые резисторы в электротехнике. Москва, издательство «Энергоатомиздат», 1988

Епифанов А. П., Гущинский А. Г., Малайчук Л. М. Электропривод в сельском хозяйстве. Санкт-Петербург, Издательство «Лань», 2016

Музыка З. Н., Пустоваров В. Е., Синицкий Б. Г. Расчет высокочастотных каскадов радиоприемных устройств на транзисторах. Москва, издательство «Энергия», 1975

Миловзоров В. П., Мусолин Л. К. Дискретные стабилизаторы и формирователи напряжения. Москва, издательство «Энергоатомиздат», 1986

Кацман М. М. Электрический привод. Москва, ООО «Издательский центр «Академия», 2011

Лившиц П.С. Щетки электрических машин. Москва, Издательство Энергоатомиздат, 1989

Белоцерковец В. В., Боязный Я. М. Малая механизация электромонтажных работ. Москва, издательство Энергоиздат, 1982.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector