Możliwości zasilania układów napędowych z przemiennikami częstotliwości SN z rezerwowych źródeł zasilania

Ten trudny technicznie problem występuje w przypadku zasilania urządzeń wielkich mocy, a w szczególności w zasilaniu silników indukcyjnych klatkowych. Bezpośredni rozruch silnika indukcyjnego klatkowego wymaga odpowiedniego, w stosunku do mocy znamionowej, przewymiarowania. W czasie rozruchu moc czynna osiąga co najmniej wartość dwukrotnie wyższą od znamionowej, a prąd rozruchu jest nawet sześciokrotnie większy. Na rysunku 1 pokazano przykład klasycznego zasilania silnika indukcyjnego klatkowego z agregatu prądotwórczego. W Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [DzU nr 75/2002, poz. 690 z późniejszymi zmianami], agregat prądotwórczy określono jako „zespół prądotwórczy”.

Rys. 1 Zasilanie silnika indukcyjnego z rezerwowego agregatu prądotwórczego

Agregat prądotwórczy, złożony z silnika napędowego DE (np. Diesla) i generatora synchronicznego GS zasila poprzez linię kablową z wyłącznikiem SM silnik indukcyjny IM napędzający maszynę roboczą Lo. Agregat ten powinien zapewnić, zarówno w czasie rozruchu, jak i zasilania w stanie ustalonym, odpowiednie parametry napięcia U oraz prądu I. Z proporcji mocy czynnej i prądu rozruchowego wynika, że dla zapewnienia rozruchu silnika IM moc czynna silnika spalinowego DE powinna być co najmniej równa 2-krotnej mocy czynnej silnika IM, a moc pozorna generatora GS co najmniej 5-krotnej (6-kotnej) mocy silnika IM. Oznacza to, że np. przy mocy silnika 3,15 MW moc silnika spalinowego powinna przekroczyć 6 MW, a moc pozorna generatora powinna być większa od 15 MVA. Ponieważ w dostarczanych obecnie agregatach zwykle moc czynna silnika spalinowego jest odpowiednio większa od mocy czynnej generatora, to przewymiarowanie agregatu prądotwórczego, w stosunku do mocy znamionowej, jest bardzo duże, a idący za tym wzrost kosztów – znaczny.