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 având  număr de cod 4DPST/20.08.2013, finanţat de UEFISCDI prinProgramul de Inovare,  Sub programul DezvoltareProduse, Sisteme, Tehnologii, coordonatorul proiectului fiind ICPE ACTEL S.A.

Oportunitatea finanţării acestui proiect a rezultat din creşterea la nivel mondial a comenzilor de echipamente inteligente pentru sistemele energetice, în special pentru modernizarea instalaţiilor existente.

Pornirea motoarelor sincrone de mare putere cu un sistem static

În urma cercetărilor efectuate până în prezent, în cadrul etapei de proiect aferente modelului experimental, s-au pus bazele dezvoltării şi implementării în producţia de serie a ICPE ACTEL a unui sistem de pornire inteligent al motoarelor sincrone de mare putere, având ca scop creşterea fiabilităţii funcţionale şi a eficienţei energetice în exploatare a motoarelor sincrone de mare putere. La puteri mai mari de 100 kW, costul echipamentelor accesorii devine mic în comparaţie cu costul motorului. Se justifică, astfel, utilizarea acestui tip de motor, pe lângă avantajele faţă de motoarele asincrone, precum parametri energetici superiori şi siguranţă mai mare în funcţionare, factor de putere unitar în regim supra excitat şi capacitiv, injectând în reţeaua de alimentare puterere activă reglabilă. Astfel se substituie rolul bateriilor de condensatoare pentru compensarea puterii reactive a consumatorilor inductivi (motoare asincrone, transformatoare), obţinându-se un randament mai mare de 2 ori până la de 4 ori, datorat întrefierului.

Utilizarea sistemului static inovativ de pornire a motoarelor sincrone de mare putere asigură: creşterea duratei de viaţă atât a echipamentului de acţionare, cât şi a motorului, prin scăderea stresului electromagnetic şi mecanic la care sunt supuse în timpul regimului de pornire în regim asincron; creşterea nivelului de siguranţă în funcţionare a motoarelor sincrone; micşorarea consumului de puterere activă şi, implicit, a costurilor de alimentare cu energie electrică a unităţii industriale în care funcţionează motorul, precum şi stimularea investiţiilor private în cercetare-dezvoltare şi inovare, cu aplicare în economia reală, rezultatele proiectului fiind produse industriale din sectorul „Fabricarea echipamentelor electrice”.

Structura acestui sistem inovativ se bazează pe cele două componente principale - primul, controlerul pentru pornirea în regim asincron a motoarelor sincrone şi cel de-al doilea, sistemul de control al alimentării înfăşurării de excitaţie a motorului sincron.

Soluţia constructivă

În vederea încercării modelului experimental al sistemului s-a realizat, în etapa a doua a proiectului, un stand de încercări, cu schema bloc din figură.

Soluţia tehnică inovatoare, corespunzătoare controlerului pentru pornirea în regim asincron a motoarelor sincrone constă, în principal, în implementarea funcţiilor cu ajutorul componentelor electronice – semi conductoare de putere SCR (tiristoare) şi circuite electronice digitale (PLC echipat cu module auxiliare analogice rapide) pentru comanda inteligentă a semiconductoarelor de putere. Se asigură, astfel, atât deconectarea rezistenţei de pornire din circuitul de excitaţie, cât şi conectarea sursei de curent continuu la înfăşurarea rotorică la finalul procesului de pornire înregim asincron a motoarelor sincrone de mare putere (aşa-numita intrare sau prindere însincronism).Aceasta se realizează într-un moment favorabil din punctul de vedere al vitezei rotorului şi al poziţiei axelor polilor magnetici ai statorului şi rotorului maşinii, astfel încât să se micşoreze instabilitatea şi solicitările mecanice ale motorului în procesul de pornire. Acest echipament realizează şi funcţia de protecţie la supra tensiuni rotorice, numită în literatura de specialitate „crowbar”.

Efectele noului sistem

Totodată, se realizează şi micşorarea gabaritului, scăderea costului de producţie, eliminarea solicitărilor mecanice la care sunt supuse echipamentele dotate cu aparate electrice de comutaţie electromecanică.

Sistemul de control al alimentării înfăşurării de excitaţie, bazat pe resursele microprocesoarelor, cu rol de comandă, reglare, protecţie a înfăşurării rotorice a motorului sincron, îndeplineşte următoarele funcţii: menţinerea funcţionării sincrone stabile a motorului la un factor de putere constant, indiferent de încărcarea la arborele maşinii; managementul parametrilor energetici ai motorului sincron pentru scăderea consumului de puterere activă şi, implicit, a costurilor de alimentare cu energie electrică a unităţii industriale în care funcţionează agregatul; protecţia motorului împotriva funcţionării sale în regim asincron, funcţionare care generează solicitări electrice şi termice în afara limitelor permisibile, prin  implementarea funcţiilor de protecţie „pull out” şi „out of step”, care, de obicei, se regăsesc în lista de funcţii ale releelor de protecţie specializate; execuţia logicii de comandă a elementelor de comutaţie din circuitul statoric al motorului.

Definitivarea soluţiei tehnice pe modelul experimental constituie baza pentru etapa viitoare de realizare şi verificare a prototipului, urmată de realizarea producţiei experimentale în vederea certificării.


Dan Alexandru Neagu este inginer, director de proiect, 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