Sistem static inovativ de pornire a motoarelor sincrone de mare putere

Eficienta Energetica

de Dan Alexandru Neagu

Sistem static inovativ de pornire a motoarelor sincrone de mare putere

Sistemul static inovativ de pornire a motoarelor sincrone de mare putere este produsul rezultat ca urmare a derulării proiectului cu acelaşi titlu şi cu numărul de cod 4DPST/20.08.2013, finanţat de UEFISCDI prin Programul de Inovare, Subprogramul Dezvoltare Produse, Sisteme, Tehnologii, coordonatorul proiectului fiind ICPE ACTEL S.A. Proiectul derulat pe perioada a 27 luni de la data încheierii contractului cu UEFISCDI, s-a finalizat pe 30.11.2015, încheind ultima etapă de realizare a producţiei experimentale în vederea certificării.

Pe parcursul proiectului s-au pus bazele dezvoltării și implementării în producția de serie a ICPE ACTEL a unui sistem de pornire inteligent al motoarelor sincrone de mare putere, având ca scop creșterea fiabilității funcționale și a eficienței energetice în exploatare a motoarelor sincrone de mare putere. La puteri mai mari de 100 kW, costul echipamentelor accesorii devine mic în comparație cu costul motorului, justificând astfel utilizarea acestui tip de motor, pe lângă avantajele față de motoarele asincrone:

  • parametri energetici superiori și siguranța mai mare în funcționare
  • factor de putere unitar în regim supraexcitat și capacitiv, injectând în rețeaua de alimentare putere reactivă reglabilă și substituind, astfel, rolul bateriilor de condensatoare pentru compensarea puterii reactive a consumatorilor inductivi (motoare asincrone, transformatoare)
  • randament mai mare de 2 până la de 4 ori, datorat întrefierului.

 

Utilizarea sistemului static inovativ de pornire a motoarelor sincrone de mare putere asigură creșterea duratei de viață atât a echipamentului de acționare, cât și a motorului, prin scăderea stresului electromagnetic și mecanic la care sunt supuse în timpul regimului de pornire în regim asincron, creșterea nivelului de siguranță în funcționare a motoarelor sincrone, micșorarea consumului de putere reactivă și, implicit, a costurilor de alimentare cu energie electrică a unității industriale în care funcționează motorul, precum și stimularea investițiilor private în cercetare-dezvoltare și inovare, cu aplicare în economia reală, rezultatele proiectului fiind produse industriale din sectorul „Fabricarea echipamentelor electrice”.

Structura acestui sistem se bazează pe două componente principale:

  • Controler Pornire în regim Asincron a motoarelor sincrone;
  • Sistemul de control al alimentării înfășurării de excitație a motorului sincron.

Pentru controlerul pornirii în regim asincron a motoarelor sincrone, soluția inovatoare constă în utilizarea semiconductoarelor de putere pentru conectarea rezistenței de pornire la bornele înfășurării de excitație și în implementarea unor algoritmi de comandă, utilizând electronică digitală, care să asi gure atât deconectarea rezistenței de pornire, cât și conectarea sursei de curent continuu la înfășurarea rotorică la finalul procesului de pornire în regim asincron a motoarelor sincrone de mare putere (așa-numita intrare sau prindere în sincronism), într-un moment favorabil din punctul de vedere al vitezei rotorului și al poziției axelor polilor magnetici ai statorului și rotorului mașinii, astfel încât să se micșoreze instabilitatea și solicitările mecanice ale motorului în procesul de pornire.

Acest echipament realizează și funcția de protecție la supratensiuni rotorice, numită în literatura de specialitate ,,crowbar". Totodată se realizează și micșorarea gabaritului circuitului de putere, scăderea costului de producție, eliminarea solicitărilor mecanice la care sunt supuse echipamentele dotate cu aparate electrice de comutație electromecanică (contactoare, întrerupătoare de câmp).

Sistemul de control al alimentării înfășurării de excitație are rol de comandă, de reglare, de protecție a înfășurării rotorice a motorului sincron. El îndeplinește următoarele funcții: menținerea funcționării sincrone stabile a motorului la un factor de putere constant, indiferent de încărcarea la arborele mașinii; managementul parametrilor energetici ai motorului sincron pentru scăderea consumului de putere reactivă și, implicit, a costurilor de alimentare cu energie electrică a unității industriale în care funcționează agregatul; protecția motorului împotriva funcționării sale în regim asincron, funcționare care generează solicitări electrice și termice în afara limitelor permisibile; execuția logicii de comandă a elementelor de comutație din circuitul statoric al motorului.

Soluția tehnică adoptată minimizează numărul și complexitatea blocurilor electronice, prin utilizarea resurselor unui PLC cu I/O analogice rapide. Au fost implementate subrutine aferente controlului motorului sincron în diferite regimuri de funcționare. Singurele dispozitive electronice exterioare PLC-ului sunt blocurile care adaptează mărimile electrice utilizate în proces la domeniul de mărimi admis de automatul programabil.

A fost obținută astfel o trecere din regimul de funcționare asincron în cel sincron fără șocuri electrice, o funcționare sigură a motorului sincron în același timp cu o scădere a consumului global de putere reactivă.


DAN ALEXANDRU NEAGU este inginer, director deproiect ICPE ACTEL



Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord