Требуется разработать техническое предложение по оптимизации пуска мощного синхронного двигателя.
На данный момент применяется асинхронный пуск.
Кто сталкивался с такими задачами, подскажите как это было наиболее грамотно сделать.

У нас есть АД 3,2 МВт (мельница) с фазным ротором, пуск прекрасный из-за наличия регулировки сопротивления ротора, пусковой ток не более 2,5 кратного, СД самый мощный 2,4 Мвт (турбокомпрессор), пуск асинхронный (другого для СД не представляю) с подачей возбуждения по току статора, есть и по скольжению. А как Вы понимаете оптимизацию пуска?

Двигатель на 6 кВ. Является приводным для мельницы мокрого самоизмельчения. Условия пуска очень тяжелые. Жалко и обмотки и остальную энергосистему из за большой просадки напряжений. Под оптимизацией подразумеваю уменьшение пусковых токов.

Дело это сложное, зависит от состояния мельницы (сколько там продукции, её состояния и т.д.) , у себя для СД 2,4 Мвт мы подбирали время подачи возбуждения экспериментально, рано подашь возбуждение плохо для обмоток двигателя , вплоть до заклинивания ротора, поздно подашь плохо для сети в связи с посадкой напряжения. В общем необходим компромисс, который по моему рассчитать невозможно, можно только экспериментом.

Для уменьшения пусковых токов и связанных с ними электродинамическими силами, воздействующими на обмотки статора, снятия ударных нагрузок на приводной механизм применяют устройство плавного пуска. Считаю, что применение этого устройства будет наиболее оптимальным решением проблемы.
посмотрите здесь: www.elprivod.ru/uppve/index.html

Можно ещё поставить реализовать реакторный пуск - но это уже прошлый век и не позволяет сделать гибкую систему плавного пуска.

малобюджетный. но работающий вариант
-асинхронный запуск на активное сопротивление с реле времени 1-50 сек. время можно определить на слух. сопротивление 10-20 кратное от активного сопротивления ротора
-после отключения сопротивления подключение к обмотке возбуждения мостового или полумостового выпрямителя с регулировкой тока возбуждения . можно простенкую схему управления есть в инете на разных радиолюбительских сайтах
-есть один нюанс нужно при питании обмотки возбуждения от тирристорного преобразователя напрямую от сети учитывать большую индуктивную составляющую обмотки возбуждения т.е. ее нужно уменьшать постоянным током.
-проще запитать тирристорный выпрямитель через понижающий трехфазный трансформатор.

Использовать реле времени для перевода из асинхронного в синхронный режим исходя из личного опыта нельзя. В случае подачи напряжения на ротор до выхода двигателя на асинхронный режим обмотка ротора будет испытывать большие механические нагрузки.Переход от асинхронного к синхронному режиму производится по установившемуся току статора в асинхронном режиме. Востальном согласен с radan. УДАЧИ!!!

Насколько мне известно все мощные синхронные двигатели запускаються без нагрузки на валу поэтому не сложно определить по амперметру в линейной цепи время от пуска двигателя соответствующего пусковому току до линейного тока соответствующего подсинхронной скорости вращения . при постоянной мощности сети оно всегда одинаково. я использовал воздушное реле ПВ
-наверно проще для данного вопроса оптимизации установить в статорной цепи три пары встречнопаралельных тирристоров с пуском при половинном напряжении сети с последующим полным открыванием тирристоров либо собратной связью либо стем же реле по заранее известному времени выхода в подсинхронный режим при условии начального пуска без нагрузки. Ни о каком частотном регулировании речи нет.

УПП ("плавник"/софт стартер) не поможет - оно снизит пусковой момент и в Ваших условиях Вы просто не сдвинете ротор с места. То же про реакторный пуск.

У Вас задача какая?
а. Спасти только сеть (пущай СД выгорает) - достаточно применить автотрансформаторный пуск.
б. Спасти и СД и сеть - кроме привода (ПЧ/"частотник") вариантов у Вас нет. Мои соболезнования.

Подробный комментарий могу дать, если конкретизируете задачу - иначе разговор довольно беспредметный.

на обмотку ротора мощных синхронных машин напряжение возбуждения подавать следует исходя из тока статора, а лучще в функции частоты наведенного напряжения в роторе. тогда точнее вылавливается момент оптимального входа эл. двигателя в синхронизм. для более мягкого входа напряжение на возбудителе надо выставлять % на 5-10 ниже номинального. играет роль в пуске машины и температура масла которым смазываются подшипники. у меня зимой бывают случаи, что машина в синхронизм с первого раза не входит( затяжной пуск) облегчить пуск можно предварительно раскрутив ротор как можно ближе к подсинхронной скорости пневматической или водянои турбиной, а так-же подбором гасящего сопротивления вцепи ротора.

А что, разве применив автотрансформаторный пуск и пуск через ПЧ пусковой момент не снизиться? На УПП делаем задание по моменту (момент трогания механизма), который должен быть известен, а сели он неизвестен, его можно определить. Будет работать, можно сказать с уверенностью. Задание УПП можно дать по функции тока, по времени. УПП дешевле чем ПЧ как минимум в два раза.

Автотрансформатор: момент снизится, но ток потребляемый из сети снизится при этом больше чем при реакторном пуске.
ПЧ: момент не снижается, ток в пределах номинала.

УПП, как и автотранс-рный, как и реакторный пуск имеют смысл, если момент нагрузки невелик.

Возможно со мной не согласятся, но плавный пуск для мощного СД нонсенс.
Ничего личного, чистая арифметика. Пример: СД 2000 киловатт при асинхронном пуске
возьмет скажем 7 номиналов по току в течение 10, ну 15 секунд. Плавный пуск
возьмет 4 номинала по току, но время раз в пять удлиняется. Вы уверены что Вашей энергосистеме это надо?
Для точного времени подачи возбуждения существуют тиристорные возбудители которые сами
расчитаютм нужное время по величине напряжения скольжения.

Извиняюсь, откуда эти сведения? Вы когда-нибудь СД на 2000кВт запускали?