Prace Naukowe Instytutu Maszyn i Napędów Elektrycznych Nr 44 Politechniki Wrocławskiej Nr 44

Transkrypt

1 Prace Naukowe Instytutu Maszyn i Napędów Elektrycznych Nr 44 Politechniki Wrocławskiej Nr 44 Studia i Materiały Nr Stanisław AZAREWICZ* napęd elektryczny, silnik indukcyjny, hamowanie elektryczne UKŁADY ŁAGODNEGO ROZRUCHU NAPĘDÓW PRZEMYSŁOWYCH Z SILNIKAMI KLATKOWYMI Przedstawiono wybrane przykłady opracowanych i wdrożonych układów łagodnego rozruchu silników indukcyjnych klatkowych w napędach przemysłowych. Podano schematy ideowe rozwiązań, opis działania układów oraz uzyskane wyniki badań przemysłowych. Przedstawiono wnioski i zalecenia dotyczące stosowania określonych układów rozruchowych. 1. WSTĘP Silniki indukcyjne klatkowe dzięki swoim zaletom stanowią znaczącą większość stosowanych w przemyśle silników napędowych różnej mocy. Istotną jednak ich wadą jest stosunkowo duży prąd rozruchowy i związane z nim niekorzystne skutki zarówno dla samego silnika i urządzenia napędowego, jak również sieci zasilającej. Konieczność ograniczenia prądu rozruchowego oraz złagodzenie stanów dynamicznych podczas rozruchu jest istotnym problemem napędowym. Częściowo problem może być rozwiązany w wyniku wprowadzenia do zasilania silników przemienników częstotliwości, jednakże dla większości napędów z silnikami indukcyjnymi klatkowymi, rozwiązanie to nie będzie zastosowane zarówno ze względów ekonomicznych, jak i technicznych. Celowe było zatem opracowanie stosunkowo prostych, tanich i niezawodnych rozwiązań zapewniających możliwość realizacji programowanego przebiegu prądu lub momentu rozruchowego. Jednym z takich rozwiązań spełniających powyższe wymagania zarówno dla silników niskonapięciowych, jak i wysokonapięciowych jest zastosowanie tyrystorowego sterownika napięcia jako układu rozruchowego. W Instytucie, już od ponad piętnastu lat są realizowane i wdrażane w przemyśle tyrystorowe sterowniki napięcia umożliwiające łagodny, programowany rozruch silników niskonapięciowych i wysokonapięciowych z dowolnie zadanym przebiegiem prądu *Instytut Maszyn i Napędów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Wybrzeże Wyspiańskiego 7, Wrocław

2 54 rozruchowego lub prądu zatrzymania silnika. Obecnie, urządzenia te są znane w przemyśle pod handlowymi nazwami SOFT START ów lub SOFT STOP ów. W ramach prezentacji wybranych prac z tej dziedziny przedstawiono po dwa rozwiązania: dla silników niskonapięciowych układy rozruchowe dołowych przenośników taśmowych i wentylatorów kopalnianych, oraz wysokonapięciowych; obejmujących rozruch silników napędzających przenośnik węgla oraz układ rozruchowy silnika synchronicznego o mocy 3,15 MW z rozruchem asynchronicznym.. UKŁAD ŁAGODNEGO ROZRUCHU DOŁOWEGO PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO W podziemiach kopalń zwykle znajdują zastosowanie przenośniki taśmowe napędzane silnikami indukcyjnymi klatkowymi. Ze względu na to, że maksymalna wydajność przenośnika jest trudna do określenia na etapie projektowania, gdyż masa urobku zależy nie tylko od wydajności górników, celowe jest zastosowanie dwóch prędkości roboczych przenośnika oraz układu automatycznego sterowania pracą silników, umożliwiającego przełączanie prędkości z jednoczesnym ograniczaniem prądu w stanie przejściowym. Badania wybranego ciągu transportowego kopalni rud miedzi wykazały, że optymalna prędkość robocza przenośnika powinna zawierać się w granicach 0,75 prędkości projektowej. Jednocześnie, sporadycznie istnieje potrzeba wykorzystania prędkości projektowej w szczytowych momentach wydobycia. Zmniejszenie prędkości przenośnika pozwala lepiej dopasować moc znamionową silników napędowych do warunków obciążenia, a tym samym poprawić sprawność i współczynnik mocy napędu, oraz dodatkowo umożliwia zmniejszenie zużycia krążników i elementów przenośnika oraz zmniejszenie hałasu. Ze względu na koszty zdecydowano się na zastosowanie jednouzwojeniowych silników o przełączalnej liczbie par biegunów p = 3/4 i mocy znamionowej 150/115 kw, 500 V [3], [5]. Podstawowe parametry techniczno eksploatacyjne zastosowanego silnika przedstawiono w tabeli. Tabela 1 Parametry dwubiegowego silnika indukcyjnego klatkowego zastosowanego do napędu przenośnika taśmowego Liczba P n n n I n I r M r M max cosϕ η biegunów kw obr/min A % % % - % p= ,85 94 p= ,74 93 Zasilanie silnika odbywa się poprzez symetryczny trójfazowy sterownik napięcia, który spełnia następujące wymagania:

3 55 regulację wartości prądu rozruchowego oraz szybkości jego narastania, a tym samym wartości i szybkości narastania momentu elektromagnetycznego silnika, współpracę z silnikami dwubiegowymi w napędzie i sterowanie ich prędkościami, optymalizację ich współczynnika mocy przy pracy ustalonej, ochronę silników przed skutkami przeciążeń, zwarć i pracą dwufazową. Ograniczenie prądu rozruchowego jest bardzo istotne także ze względu na współpracujące urządzenia energetyczne; jak kable zasilające i transformatory, umożliwiające znaczne oszczędności związane z możliwością doboru na mniejszą szczytową wartość obciążenia. Schemat ideowy zrealizowanego dwusilnikowego układu napędowego przenośnika taśmowego wraz z zasilaniem przedstawiono na rysunku 1. Rys. 1. Schemat ideowy dwusilnikowego układu napędowego przenośnika taśmowego o dwóch prędkościach roboczych Fig. 1. Schematic diagram of two-motor drive system of belt conveyor with two operating speeds Przyjęcie jako obserwatora stanu prądu uzwojenia stojana silnika pozwoliło na realizację nastepujących funkcji układu sterowania:

4 56 ograniczenie prądu rozruchowego do określonej krotności prądu znamionowego dla obu prędkości obrotowych (rys. ), przy czym rozruch przenośnika odbywa się na mniejszej prędkości, możliwości optymalizacji współczynnika mocy przy niedociążeniu przenośnika (obniżenie wartości skutecznej napięcia), zmianę prędkości obrotowych silników w zależności od stanu obciążenia. Rys.. Algorytm sterowania przenośnikiem taśmowym o dwóch prędkościach roboczych Fig.. Control algorithm of belt conveyor with to operating speeds Jednocześnie układ realizuje następujące funkcje zabezpieczające: 1. Jeżeli po określonym czasie nie nastąpi uruchomienie przenośnika z zadanym prądem, to sterownik zwiększa wartość napięcia aż do wartości znamionowej, co umożliwia rozruch przenośnika z pełnym momentem rozruchowym; może wystąpić powyższy przypadek podczas zasypania przenośnika urobkiem. Jeżeli mimo podania pełnego napięcia rozruch nie wystąpi w określonym czasie, silniki zostają odłączone. Program ten działa w czasie krótszym od czasu zabezpieczeń termicznych transformatora i silnika.

5 57. Przełączanie w obwodach głównych odbywa się bezprądowo, co ma wpływ na trwałość aparatury łączeniowej..1. WYNIKI BADAŃ EKSPERYMENTALNYCH I WNIOSKI Układ doświadczalny dwubiegowego przenośnika taśmowego zasilanego z tyrystorowego sterownika napięcia (rys.1) zainstalowano w Zakładach Górniczych RUDNA i przeprowadzono badania eksploatacyjne. Na rysunku 3 przedstawiono przebiegi prądów i napięć zasilających silnik podczas rozruchu. Dla średniego wypełnienia taśmy urobkiem pomierzono moce czynne silników układu napędowego, które wynoszą: dla mniejszej prędkości P = 56,5 kw dla większej prędkości P = 66,0 kw Z pomiarów tych wynika, że celowe jest wprowadzenie sterowania umożliwiającego optymalizację współczynnika mocy i sprawności poprzez obniżenie napięcia zasilającego. Rys. 3. Przebiegi prądów rozruchowych (a) i napięcia silnika, (b) oraz napięcia zasilającego (c) dwubiegowego przenośnika taśmowego Fig. 3. Transients of starting currents (a), stator voltages (b) and supplying voltages (c) of two-speed belt conveyor Ten sposób optymalizacji jest typowy dla urządzeń SOFT START realizujących rozruch silników indukcyjnych klatkowych. Ma on jednak dość istotną wadę. Przy znacznym

6 58 niedociążeniu silników kąt wysterowania tyrystorów jest niekorzystny pod względem generacji wyższych harmonicznych prądu płynącego w obwodzie. Obniżenie napięcia powoduje także zmiękczenie charakterystyk mechanicznych silników, co przy znacznej nierównomierności momentu oporowego może prowadzić do niekorzystnych drgań taśmy. W napędzie przenośnika, w którym występują co najmniej dwa silniki napędowe zastosowano inne rozwiązanie. Silnik wiodący wysterowany jest zawsze pełnym napięciem na niższej prędkości, pozostałe zaś silniki napięciem niskim (np. 100 V) umożliwiającym rozwijanie przez silnik niewielkiego momentu napędowego. To rozwiązanie jest lepsze od całkowitego wyłączania silnika, gdyż utrzymuje silnik w temperaturze wyższej od otoczenia i zabezpiecza go przed zawilgoceniem, a także zapobiega napędzaniu przekładni mechanicznej od strony obrotów niskich. Podany układ napędowy złożony z dwubiegowego silnika zasilanego poprzez tyrystorowy sterownik napięcia może być stosowany w wielu różnorodnych układach napędowych. Jednym z nich jest układ napędowy wentylatora. 3. UKŁADY ŁAGODNEGO ROZRUCHU I STEROWANIA PRACĄ WENTYLATORA Rozwiązanie układu przedstawiono na przykładzie wentylatora stosowanego w kopalniach rud miedzi. Napędy wentylatorów przemysłowych (podobnie jak pomp) bardzo często powinny zapewnić możliwość regulacji wydatku powietrza bez strat mocy. W przemyśle stosowane są różne metody regulacji wydatku różniące się sprawnością. Najlepszą metodą jest płynna regulacja prędkości obrotowej silnika napędowego zapewniająca regulację wydatku oraz ograniczenie narażeń dynamicznych i elektrycznych zarówno samego silnika, jak i wirnika wentylatora. Przykładowe charakterystyki zapotrzebowania mocy silnika w funkcji wydatku przedstawiono na rysunku 4 [6]. Istotną wadą tego sposobu regulacji jest koszt urządzenia energoelektronicznego zapewniającego płynną zmianę napięcia i jego częstotliwości. Możliwa jest także skokowa regulacja wydatku przy zastosowaniu silników wielobiegowych. Istotnym ograniczeniem tej metody jest liczba stopni prędkości i związanego z nimi układu przełączania. W części urządzeń potrzeba regulacji prędkości obrotowej wynika z innych wymagań. Wyłączony i stygnący silnik zasysa wilgoć z otoczenia powodującą pogorszenie stanu izolacji. Problem ten dotyczy zarówno silników wentylatorów kopalnianych, jak i pomp pogrążalnych bez przepon stabilizujących wewnętrzne ciśnienie. Szczególnie ostro problem ten dotyczy wentylatorów pracujących w chodnikach wydobywczych. W przerwie wydobycia nie jest potrzebna praca ze znamionową wydajnością, może być ona znacznie zmniejszona, a nawet można z niej zrezygnować całkowicie. Wyłączanie wentylatorów nie jest jednak celowe z podanych względów. Możliwe jest przełączanie silników na mniejszą prędkość obrotową, jednakże wymagałoby to wymiany silnika bądź jego przezwojenia.

7 59 Rys. 4. Przykładowe charakterystyki zapotrzebowania mocy przez silnik w funkcji wydatku wentylatora: a) regulacja przez bocznikowanie strumienia, b) regulacja przez dławienie, c) regulacja przez zmianę prędkości obrotowej Fig. 4. Examples of motor power demand as function of the fan delivery: a) control by flux shunting, b) nontrol by valve, c) control by speed change W istniejących wentylatorach należy poszukiwać innych możliwości zapewniających realizację łagodnego rozruchu oraz pracę przy dwóch prędkościach obrotowych. Pierwsza, dolna prędkość obrotowa, odpowiadająca obniżonemu napięciu zasilania silnika odnosi się do małego wydatku wentylatora. Druga, górna prędkość odpowiada znamionowemu wydatkowi wentylatora, przy znamionowym napięciu zasilania. Przedmiotem rozważań jest dolna prędkość obrotowa. Można ją uzyskać w dwojaki sposób; przez zastosowanie tyrystorowego regulatora napięcia, albo uproszczonego falownika zasilanego z transformatora obniżającego napięcie Praca wentylatora podczas zasilania z tyrystorowego regulatora napięcia Do sterowania pracą wentylatora wybrano symetryczny, trójfazowy tyrystorowy regulator napięcia. W układzie zasilania wentylatora regulator ten spełniał dwie funkcje: łagodnego rozruchu wentylatora z prądem I r I n oraz zapewniał pracę przy obniżonym napięciu w zakresie dużych poślizgów silnika. Schemat funkcjonalny układu napędowego z tyrystorowym regulatorem napięcia przedstawiono na rys. 5. Po dokonaniu rozruchu tyrystory regulatora są w pełni wysterowane, niewiele pogarszają sprawność całego układu. Po czasie nastawionym (wynikającym z pracy górników) zostaje automatycznie zmieniona wartość nastawy zadajnika napięcia; co powoduje zmianę kąta wysterowania tyrystorów, a tym samym przejście silnika do pracy na części niestabilnej charakterystyki. Stabilizacja napięcia i prądu na zadanym poziomie uniemożliwia znaczne wahania prędkości obrotowej oraz przeciążenie prądowe, które wystąpiłoby przy zasilaniu z transformatora. Przykładowe wyniki pomiarów silnika napędowego wentylatora PWS-10 o mocy 15 kw, 500 V zasilanego z tyrystorowego

8 60 regulatora napięcia przedstawiono w tabeli, w której jako P oznaczono moc czynną o pobieraną z sieci. Pomiary przeprowadzono w temperaturze otoczenia = 18 C. ϑ o Rys. 5. Schemat funkcjonalny układu napędowego z tyrystorowym regulatorem napięcia Fig. 5. Functional scheme of the drive system with thyristor voltage controller Uzyskane pomiary wskazują, że silnik może pracować stabilnie w zakresie dużych poślizgów, a uzyskana prędkość obrotowa wentylatora zapewnia niezbędny przepływ powietrza w wyrobisku. Tabela Wyniki pomiarów silnika napędowego wentylatora PWS-10 Lp. U AB I P η ϑ cos ϕ - V A W obr/min C , ,70 180, , ,31 Należy jednak zwrócić uwagę także na niekorzystne zjawiska towarzyszące tej pracy. Do nich należy niski współczynnik mocy oraz generowanie harmonicznych pasożytniczych zarówno do silnika, jak i do sieci zasilającej. Harmoniczne te mogą w pewnych przypadkach stanowić ograniczenie dla stosowania tego rozwiązania. Zaletą jest możliwość realizacji zarówno łagodnego rozruchu, jak i zmniejszonej prędkości z wykorzystaniem tego samego sterownika oraz praca silnika praktycznie w stałej temperaturze, co zapobiega jego zawilgoceniu. Do realizacji zmniejszonej prędkości wentylatora (lub pompy) może być zastosowany również uproszczony falownik napięcia zasilany z napięcia obniżonego. Zastosowanie typowego falownika napięcia do regulacji prędkości wentylatora nie jest celowe zarówno ze względów eksploatacyjnych, jak i ekonomicznych. Koszty inwestycyjne i eksploatacyjne

9 61 takiego urządzenia są wysokie, a okres spłaty bardzo długi. Opracowany uproszczony falownik zasilany obniżonym napięciem jest tani i bardzo pewny ruchowo, co ma duże znaczenie w warunkach kopalnianych. Układ sterowania tego falownika realizuje podczas rozruchu silnika sterowanie zbliżone do sterowania z modulacją szerokości impulsów w funkcji prądu silnika, zapewniając po rozruchu prostokątny przebieg napięcia zasilającego silnik. W rezultacie uzyskano przebieg prądu rozruchowego zbliżony do sinusoidalnego co korzystnie odbija się na pracy silnika. Falownik zastosowano do wentylatora PWS-10 pracującego w układzie przedstawionym na rys. 6. Silnik w tym układzie realizuje również dwie prędkości robocze w zależności od potrzeb wynikających z pracy górników, a jego charakterystyki mechaniczne mają przebieg jak na rys. 7. Rys. 6. Schemat funkcjonalny układu napędowego z tranzystorowym falownikiem Fig. 6. Funkctional scheme of the drive system with transistor voltage-sourced inverter Wyniki badań silnika z wentylatorem, do którego zasilania zastosowano uproszczony falownik, przedstawiono w tabeli 3. W tabeli tej przez P oznaczono moc czynną pobieraną z sieci przez cały układ sterowania silnikiem (wraz z transformatorem i układem sterowania).

10 6 Rys. 7. Przebiegi charakterystyk mechanicznych silnika napędowego wentylatora przy zasilaniu z regulatora (M R ) i falownika napięcia (M F ) Fig. 7. Mechanical characteristics of the fan motor supplied by the voltage controller (M R ) and by voltage-source inverter (M F ) Tabela 3 Wyniki badań wentylatora PWS-10 zasilanego z tyrystorowego regulatora napięcia (1) oraz tranzystorowego falownika napięcia (,3) Lp. U AB I P η cos ϕ - V A W obr/min , , , , , ,90 Uzyskane wyniki wskazują jednoznacznie na celowowść stosowania rozwiązania z uproszczonym falownikiem do realizacji zmniejszonej prędkości silników wentylatorów (lub pomp wirowych). Koszt takiego falownika jest bardzo niski oraz nie wymaga wyspecjalizowanej obsługi. W rezultacie, koszty inwestycyjne mogą zwrócić się po kilku miesiącach eksploatacji. Możliwe jest także zastosowanie tyrystorowego regulatora napięcia, jednakże jest ono zdecydowanie mniej korzystne energetycznie. W dużych wentylatorach

11 63 optymalnym wydaje się rozwiązanie zawierające zarówno uproszczony falownik, jak i sterownik tyrystorowy zapewniający łagodny rozruch. 4. UKŁAD ŁAGODNEGO ROZRUCHU WYSOKONAPIĘCIOWYCH SILNIKÓW INDUKCYJNYCH KLATKOWYCH W napędach z tymi silnikami możliwość stosowania tyrystorowych sterowników napięcia jako układów rozruchowych jest mocno ograniczona dopuszczalnym napięciem tyrystorów. Łączenie szeregowe tyrystorów jest oczywiście możliwe, jednakże powoduje wzrost ceny i wymiarów takiego rozrusznika oraz stawia pod znakiem zapytania celowość powszechnego stosowania tego typu rozwiązań. W napędach nie wymagających kontroli prądu lub przyspieszenia w czasie rozruchu można oczywiście stosować klasyczne metody rozruchu tych silników. Dla napędów, w których istotna jest kontrola przebiegu rozruchu zastosowano rozwiązanie przedstawione na rysunku 8. W rozwiązaniu tym jako dławik rozruchowy zastosowano 3-fazowy transformator z odpowiednio dobraną szczeliną powietrzną, którego uzwojenie pierwotne połączone jest szeregowo z uzwojeniem silnika klatkowego, uzwojenie wtórne zaś jest zwierane sterownikiem tyrystorowym. Schemat zastępczy silnika z dławikiem sterowanym przedstawiono na rysunku 9. Sterownik tyrystorowy w obwodzie wtórnym może realizować sterowanie impedancją dławika zmieniając wartość prądu płynącego w obwodzie wtórnym według dowolnie wybranej funkcji. Rys. 8. Schemat blokowy układu rozruchowego silnika indukcyjnego, ST sterownik, US układ elektroniczny, RI regulator prądu, Z zadajnik, OP człon opóźniający Fig. 8. Schematic diagram of starting system for high voltage induction motor: ST Controller, US electronic circuit; RI current control; Z reference unit; OP delay element Wartość prądu i momentu rozruchowego rozwijanego przez silnik w chwili załączenia zależą od doboru parametrów dławika, a przede wszystkim jego reaktancji. Rezystancja dławika może być pomijana, gdyż uzwojenia wykonywane są z niewielkiej liczby zwojów o dużym przekroju. Interesująca nas wartość prądu i momentu rozruchowego określana jest z następujących zależności:

12 64 M r 3U R s = 1 ' ω [( R + kr' ) + ( X + X + kx' ) ] o 1s s D 1s s I r = U ( R + k R' ) + ( X + X + kx' ) 1 1s s D 1s s gdzie: X D reaktancja dławika R1s; R' s rezystancja silnika X ; X' impedancja silnika 1s s Rys. 9. Jednofazowy schemat zastępczy silnika indukcyjnego z rozrusznikiem dławikowo-tyrystorowym Fig. 9. One-phase equivalent circuit of induction motor with thyristor-reactor starter Przebieg momentu i prądu podczas rozruchu zależny jest od funkcji realizującej zmianę kąta zapłonu tyrystorów. Możliwe jest przyjęcie, że w transformatorze ze szczeliną spadek napięcia jest funkcją liniową prądu I strony wtórnej. W końcowej fazie rozruchu uzwojenie wtórne zostaje zwarte, a tym samym zwarty zostaje obwód magnesujący transformatora. Podczas pracy ustalonej silnika do jego zacisków pozostaje dołączona niewielka rezystancja i reaktancja gałęzi podłużnej dławika. Celem wyeliminowania strat w dławiku po dokonanym rozruchu może on być zwierany. Opisany układ nadaje się także do automatycznego wyrównywania obciążeń silników pracujących w układzie wału mechanicznego. Pozwala im wówczas obciążać się dowolnie do wartości prądu znamionowego, a następnie kontroluje równomierne przeciążanie się silników. Na rysunku 10 przedstawiono przykładowy schemat blokowy układu wyrównywania obciążeń silników klatkowych w napędzie dwubębnowym przenośnika taśmowego. Przedstawiony układ charakteryzuje się dużą pewnością ruchową. Uszkodzenie sterownika tyrystorowego umożliwia rozruch dwustopniowy silnika z zastosowaniem stycznika zwierającego stronę wtórną transformatora. Badania dławikowo-tyrystorowego układu rozruchowego przeprowadzono z silnikiem typu SZJe 136 tsg 4 o mocy 30 kw, 6 kv napędzającym przenośnik taśmowy. Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli 4 i na rysunku 11.

13 65 Rys. 10. Schemat blokowy układu wyrównywania obciążeń silników indukcyjnych klatkowych w napędzie dwubębnowym przenośnika taśmowego Fig. 10. Schematic diagram of flusystem for load comperisation of squirrel-cage induction motors in two-drum beltconveyor Tabela 4 Wyniki pomiarów dla przenośnika z silnikiem SZJe 136 tsg 4 Parametry Mr Ir Czas rozruchu Mrn I t r rn Sposób rozruchu silnika [s] Rozruch bezpośredni 1 4,,4 Rozruch z dławikiem 0,51 3,0 4,1 niesterowanym Rozruch z dławikiem 0,51 1 3,0 4,,4 t r 4,1 sterowanym Początkowy moment rozruchowy może być zmieniany w szerokich granicach zmieniając szczelinę powietrzną dławika, co powoduje łatwe dostosowanie układu do rozruchu silników o różnej mocy. Przebieg prądu i momentu rozruchowego może być dowolnie kształtowany w zależności od wymagań napędzanego urządzenia aż do momentu maksymalnego, co eliminuje możliwość niedokonania rozruchu, np. przez obciążany przenośnik. Układ jest prosty, pewny ruchowo i stosunkowo tani. Wadą rozwiązania jest niekorzystny stosunek ograniczenia prądu rozruchowego do zmniejszenia momentu rozruchowego. Aby wyeliminować podaną wadę zastosowano modyfikację opisanego rozwiązania, w którym zamiast dławika zastosowano transformator z odczepem spełniający w pierwszej fazie rozruchu rolę autotransformatora rozruchowego. W układzie tym uzyskujemy korzystniejsze ograniczenie prądu rozruchowego w stosunku do momentu rozruchowego wynoszące:

14 66 I r = I rn U U 1 n oraz: M M U 1 r = rn U n. Jednocześnie wielkość niezbędnego autotransformatora określana jest jego mocą przechodnią, która wynosi: Pk n rtrn S η cosϕ ϑ t n n d, gdzie: P n, η n,cosϕ n dane znamionowe silnika, k r krotność prądu rozruchowego, ϑ przekładnia autotransformatora, t d dopuszczalny czas pracy dorywczej AT N liczba kolejno następujących po sobie rozruchów Moc przechodnia autotransformatora wyznaczająca jednocześnie jego wielkość zależy przede wszystkim od przyjętej krotności prądu rozruchowego i liczby kolejno dokonywanych rozruchów. Przedstawiony układ jest bardziej rozbudowany i droższy od układu pokazanego na rys. 8 ze względu na zastosowany autotransformator rozruchowy, jest to jednak układ bardziej uniwersalny i może być stosowany do silników o różnych mocach i może stanowić uniwersalny rozrusznik dla grupy silników nie uruchamianych jednocześnie. Dodatkową zaletą przedstawionego układu jest to, że podczas rozruchu nie występują przerwy w zasilaniu silnika a tym samym możliwe jest ograniczenie do minimum momentów dynamicznych w czasie rozruchu. 5. UWAGI KOŃCOWE Przedstawione wyniki wieloletnich prac prowadzonych w Instytucie, a dotyczące układów rozruchowych dla silników indukcyjnych klatkowych zapewniających programowany przebieg momentu lub prądu rozruchowego, pozwalają na sformułowanie następujących wniosków: 1. Dla silników niskonapięciowych należy preferować rozruszniki (i układy łagodnego zatrzymywania) wykorzystujące symetryczne tyrystorowe sterowniki napięcia.. W układach wysokonapięciowych, zależnie od mocy silnika i wymagań energetycznych może być stosowany rozrusznik dławikowo-tyrystorowy lub rozrusznik z autotransformatorem rozruchowym oraz dodatkową możliwością sterowania jego indukcyjnością.

15 67 Zaletą przedstawionych rozruszników jest także to, że umożliwiają dokonywanie rozruchu silników przy ich zasilaniu napięciem o regulowanej wartości, w tym także pełnym napięciem sieci. Zapewnia to możliwość dokonania rozruchu np.: po zatrzymaniu awaryjnym maksymalnie obciążonego urządzenia. LITERATURA [1] Azarewicz S., Nessel H., Pawlaczyk L.: Rozrusznik dławikowo-tyrystorowy do silników indukcyjnych klatkowych dużej mocy. Górnictwo Odkrywkowe, 1985, Nr 4 6. [] Azarewicz S., Pawlaczyk L.: Automatyczne wyrównywanie obciążeń silników indukcyjnych w napędach wielobębnowych przenośników taśmowych. Górnictwo odkrywkowe, 1984, Nr 7 9. [3] Azarewicz S., Zalas A., Zawilak J.: Układ napędowy dwubiegowego przenośnika taśmowego zasilanego z tyrystorowego sterownika napięcia. V Sympozjum PTETis Podstawowe Problemy Energoelektroniki, Gliwice Ustroń, [4] Azarewicz S., Zalas A.: Silniki indukcyjne zasilane ze statycznych regulatorów napięcia i częstotliwości. XXX Sympozjum Maszyn Elektrycznych, Kazimierz Dolny, [5] Antal L., Zawilak J.: Napęd elektryczny górniczych przenośników taśmowych. XXX Sympozjum Maszyn Elektrycznych, Kazimierz Dolny, [6] Kordecki A., Zawilak J.: Silniki indukcyjne w napędach o zmiennych prędkościach obrotowych. XXX Sympozjum Maszyn Elektrycznych, Kazimierz Dolny, SOFT-START SYSTEMS OF INDUSTRIAL DRIVES WITH SQUIRREL-CAGE INDUCTION MOTORS In the paper the chosen examples of the developed and practically applicated systems for soft starting of the induction motors for industrial drives were presented. The schematic diagrams of proposed schemes, description of the operation mode and measurement results in industrial condition were demonstrated. Some conclusion and recommendations concerning of practical application of chosen drive systems were placed.