Электропривод переменного тока

Электропривод переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий установленные на его валу синхронный двигатель с обмоткой возбуждения, расположенной на роторе, возбудитель, электромагнит vio муфту с обмоткой возбуждения, размещенной на ведущем валу, основной блок у 5 равления, одним входом подключенный к датчикам электрических параметров электропри ; вода, вторым входом - к выходу датчика скорости, установленного на ведомом валу, а выходом - к обмотке возбуждения возбудителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и повышения надежности, возбудитель выполнен в виде обращенного . синхронного генератора и введены неуправляемый и управляекий преобразователи , расположенные на ведущем валу, и дополнительный блок управления, а основной блох управлеН ния снабжен вторым выходом, причем силовые входы неуправляемого и управляемого преобразователей подключены к якорной обмотке возбудителя, (О их выходы - к обмоткам возбуждения синхронного двигателя и электромагнитной муфты соответственно,а второй выход основного блока управлеййя подключен к входу (дополнительного блока управления, выход кото| Ьго свя зан с управляющим входом управляемого преобразователя. Ч 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 Н 02 Р 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2572875/24-07

1(22) 20.01.78 (46) 23.03.83. Бюл. М ll (72) Б.Н.Абрамович, Р.рвАнтонов, В.ИеЛагутин и И.Л;Остров (7l) Центральноепроектно-конструкторское и технологическое бюро крупных электрических машин (53) 621.316.718.5(088 .8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 119263, кл . H 02 К 7/10, 1959.

2. Суд И.И. Шпилевой В.A. Электромагнитные муфты и тормоза. Обзор зарубежной литературы. Сер. Машины и нефтяное оборудование, М., 1969., с.65-68. (54) (57) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА, содержащий установленные на его ведущем валу синхронный двигатель с обмоткой возбуждения, расположенной на роторе, возбудитель, электромагнит-;тю муфту с обмоткой возбуждения, размещенной на ведущем . валу, основной блок управления, од, ним входом подключенный к датчикам

„.SU„„1007178 A электрических параметров электропри; вода, вторым входом - к выходу датчика скорости, установленного иа ведомом валу, а выходом — к обмотке возбуждения возбудителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и повышения надежности, возбудитель выполнен в виде обращенного синхронного генератора и введены неуправляемый и управляемый преобразователи, расположенные на ведущем валу, и дополнительный блок управления, а основной блох управлеу: ния снабжен вторым выходом, причем силовые входы неуправляемого и управляемого преобразователей подклю- g

Ck чены к якорной обмотке возбудителя, их выходы — к обмоткам возбуждения синхронного двигателя и электромагнитной муфты соответственно,н втоРой ({ выход основного блока управлейия подключен к входу;дополнительногоблока управления, выход которого свя зан с управляющим входом управляемого преобразователя. —. Ю

1007178

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в злектроприводах переменного тока различных рабочих механизмов, например, подъемных лебедках буровых установок, насосов и т.п., где необходимо иметь, надежную и легко управляемую трансмиссию, безударный выбор люфтов, плавный разгон рабочего ме" ханизма, ограничение перегрузок двигателя, а также регулирования частоты вращения рабочеro механизма.

Известен электропривод переменного тока, содержащий установленные на его ведущем валу синхронный гистерезисный двигатель, возбудитель в . )5 виде обращенного синхронного генератора, гистерезисную муфту с обмоткой возбуждения, неуправляемый выпрямитель, подключенный силовым входом к якорной обмотке возбудителя, и выходом — к обмотке возбуждения гистерезисной муфты, и блок управления (11.

Однако известное устройство имеет ограниченную до нескольких сот Вт мощность из-за использования в нем синхронного гнстерезисного двигателя °

Наиболее близким техническим решени-.. ем к изобретению является электропривод переменного тока, содержащий установленные на его ведущем валу синхронный двигатель с обмоткой возбуждения., расположенной на роторе, возбудитель, электромагнитную муфту с обмоткой возбуждения, размещенной на 35 ведущем валу, основной блок управления, одним входом подключенный к датчикам электрических параметров электропринода, вторым входом — к выходу датчика скорости, установлен- 4Q ного на ведомом валу, а выходом— к обмотке возбуждения возбудителя (2).

Однако известное устройство обладает низкими массогабаритными показа-4 теЛями и надежностью из-за наличия отдельного возбудителя для питания обмотки возбуждения муфты и наличия контактных колец и щеточных аппаратов для передачи энергии возбуждения на обмотку возбуждения днигателя и муфты. Скользящий контакт особенно неприемлим с точки зрения надежности при эксплуатации электропривода в условиях наружной установки и сурового климата, как, например, в условиях буровых установок Западной

Сибири и Крайнего Севера, где имеет место оледение скользящего контакта, снижение его электрической прочности.

Проточка контактных колец на дейст- бО вующих буровых практически исключена.

Цель изобретения — улучшение массо габаритных показателей и повышение надежности привода путем исключения дополнительного .источника для пита- 65 ния обмотки возбуждения муфты и всех скользящих котактов.

Поставленная цель достигается темр что в электроприводе переменного тока, содержащем установленные íà его ведущем валу синхронный двигатель с обмоткой возбуждения, расположенной на роторе, возбудитель, электромагнитную муфту с обмоткой возбуждения, размещенной на ведущем валу, основной блок управления, одним входом подключенный к датчикам электрических параметров,электропривода,вторым входом к выходу датчика скорости, установленного на ведомом валу,а выходом — к обмотке возбуждения 1озбудителя,возбудитель выполнен и виде обращенного синхронного генератора и введены неуправляемый и упранляеьый преобра зователи, расположенные на ведущем валу, и дополнительный блок управления, а основной блок управления Снабжен вторым выходом, причем силовые входы неуправляемого и управляемого преобразователей подключены

К якорной обМотке возбудителя, их выходы — к обмоткам возбуждения синхронного двигателя и электромагнитной муфты соответственно, а второй выход основного блока управления подключен ко входу дополнительного блока управления, выход которого связан с управляющим входом управляемого преобразователя.

На чертеже представлена блок-схема электропринода переменного тока.

Электропривод переменного тока содержит ведущий вал 1, синхронный двигатель 2 с обмоткой возбуждения на роторе 3;электромагнитную муфту

4 с обмоткой 5 возбуждения, основной блок 6 управления с двумя входами

7 и 8 и двумя выходами 9 и 10,датчики 11 электрических параметров,ведомый вал 12,датчик 13 скорости,возбудитель 14 в виде обращенного синхронг ного генератора с якорной обмоткой 15 и обмоткой 16 возбуждения,неуправляемый преобразователь 17 с силовым вхо-. дом 18 и выходом 19,управляемый преобразователь 20 с силовым входом 21, управляющим входом 22 и выходом 23, дополнительный блок 24. управления с входом 25 и выходом 26.

Якорь 14 нозбудителя, неуправляемый преобразователь 17, управляемый преобразователь 20,обмотка 5 возбуждения электромагнитной муфты 4 и ротор 3 синхронного двигателя с обмоткой возбуждения расположены на ведущем валу 1. С ведомым валом 12 однозначно связан датчик 13 скорости.

Основной блок 9 управления входом 7 подключен к датчикам ll электрических параметров, а входом 8 — к датчику скорости. Входы 9 и 10 основ-.

1007178 ряжения и снижая потери в питающей его .линии. При этом управляющие импульсы с выхода 26 дополнительного блока 24 уп:равления на управляющий вход 22 управляемого преобразователя не поступает.

При разгоне ведомого вала и работе механизма с ныхода 10 основного блока б управления, поступает сигнал на Формирование управляющих импуль" сов. СФормированные управляющие импульсы с выхода 26 дополнительного блока 24 управления поступают на управляющий вход 22 управляемого преобразователя 20. При этом на выхо-. де 23 управляемого преобразователя

20, силовой нход 21 которого подключен к тем же якорным обмоткам 15, что н силовой вход неуправляемого преобразователя 17, появляется пос" тоянное напряжение и, соответственно, необходимый ток возбуждения н обмотке 5 возбуждения муфты 4. Регулирование тока возбуждения муфты 4 осуществляется основным блоком б управления. Датчик 13 скорости обеспе- чивает обратную связь по скорости ведомого вала 12 таким образом, что при разгоне ведомого вала создается . необходимая форсировка тока возб :бдения муфты, при стабилизации скорости вращения ведомого вала — слежение за ее отклонением и т.п. режимы ведомого вала в зависимости от закона управления, задаваемого основным блоком б управления.

В предлагаемом электроприводе использование якорной обмотки возбудителя 14 для возбуждения синхронного днигатсля и электромагнитной муфты не приводит к пропорциональному увеличению габаритов возбудителя, так как мощность возбуждения муфты обычно не превышает мощность возбуждения двигателя. Например, в приводах переменного тока лебедок буровых установок типа БУ-125Э используется синхронный двигатель типа СДЗБ-13-52

8 с мощностью возбуждения 7 кВт и номинальным моментом 800 кгм. Электромагнитные муфты с таким же номинальным моментом имеют мощность возбуждения: индукционная муфта ЭИС-7505,5 кВт,порошковая муфта МЭП-800,2 кВт.Следовательно, использование в электроприводе возбудителя, общего для возбуждения двигателя и муфты, приводит к улучшению массо-габаритных показателей привода, а расположение на ведущем валу неуправляемого „

l7 и управляемого 20 преобразователей позволяет исключить все скользящие контакты и тем самым повысить надежность привода.

Таким образом, достигается улучшение массо-габаритных показателей

v. повышение надежности. раж 685 Подписное ород,ул.Проектная,4 ного бЛока 11 управления соединены с обмоткой 16 возбуждения возбудителя

14 и входом 25 дополнительного блока

24 управления. Силовые входы 18 и 21 неуправляемого преобразователя 17 и ,управляемого преобразователя 20 соот- 5 нетственно подключены к якорной обмотке 15 возбудителя 14.Силовоэ выход 19 неуправляемого преобразователя 17 подключен к обмотке возбуждения ротора 3 синхронного двигателя 2,а силовой выход управляемого преобразователя 20 — к.обмотке 5 возбуждения электромагнитной муфты 4.Выход 26 дополнительного блока 24 управления связан с управляющим входом 22 управ- !5 ляемого преобразователя 20.

Все элементы электропринода переменного тока могут быть выполнены по любым .известным конструкциям и схемам. Управляемый преобразователь

20 может быть выполнен по схеме любой Фазности на диодах, тиристорах, фототиристорах или транзисторах.

Неуправляемый преобразователь 17 выполнен на диодах, но может быть вы.полнен на тиристорах. В этом случае дополнительный блок 24 управления снабжается вторым выходом, к которому подключаются управляющие электроды тиристоров преобразователя 17.

Дополнительный блок 24 управления со- 30 держит блоки синхронизации и форми рования управляющих импульсов для управления тиристорами управляемого преобраэонатЕля 20 и блоки передачи управляющих сигналов на ведущий вал 1, 35 например, вращающиеся трансформаторы, оптические или другие известные устройства.

В качестве датчиков 13 электрических параметров могут применяться 40 трансформаторы тока, напряжения, измеритеЛь внутреннего угла двигателя и т.д.

Электропривод работает следующим образом.

Синхронный двигатель 2 постоянно включен. Его ротор 3, а, следовательно, и ведущий вал 1 вращается с постоянной частотой. Ток в обмотку 16 возбуждения возбудителя 14 задается с выхода 9 основного блока 6 управления в функции сигналов датчиков 11 электрических параметрон и принятого закона регулирования. При этом в якорной обмотке наводится ЭДС, которая выпрямляется не,управляемым преобразователем 17. 55

Постоянное напряжение с выхода преобразователя 17 поступает на обмотку возбуждения ротора 3 двигателя 2, создавая в ней необходимый ток ,возбуждения. При отсутствии команды 60 на разгон ведомого вала 12 синхронный двигатель 2 работает в режиме компенсатора, улучшая качество напВНИИПИ Заказ 2152/76 Ти

Филиал ППП "Патент", г.Ужг