Устройство для регулирования скорости асинхронного двигателя

Устройство для регулирования скорости асинхронного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ж 68207

СССР

Класс 21d -, 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

Зорегввтрирвваме в Бюро азобрвтвнай

К. И. Шенфер

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Заявлено 17 апреля 1944 года в Наркомэлектропром СССР за Мв 424 (332427) Опубликовано 30 апреля 1947 года

Известны устройства для регулирования скорости асинхронного двигателя, использующие каскадное соединение последнего с одноякорным преобразователем. Предлагаемое изобретение касается такого устройства и состоит в особой форме его выполнения. Сущность изобретения сводится к применению преобразователя, магнитная система которого, с целью обеспечения широкой регулировки напряжения на коллекторе,, выполнена с расщепленнымн полюсами. Для повышения устойчивости работы указанный преобразователь, кроме обмоток независимого возбуждения, снабжен обмотками последовательного возбуждения.

На фиг. 1 изображена однолинейная схема соединений устройства; на фиг. 2 — схема преобразователя с расщепленными полюсами; на фиг. 3 — распределение магнитной индукции в воздушном зазоре преобр азов ателя; на фи г. 4 — схема токораспределения в роторе главного двигателя для одного из частных случаев его работы.

Преобразователь К,, питаемый трехфазным током скольжения I> от контактных колец ротора главного двигателя (асинхронный двигатель)

АМ питает преобразователь К . IIoследний работает в качестве генер",— тора и отдает в сеть энергию Р2, пропорциональную скольжению регулируемого двигателя AN.

Обмотка К,S последовательного возбуждения предусмотрена с целью повышения устойчивости работы преобразователя К при толчках нагрузки на валу главного двигателя AN.

Последовательная обмотка возбуждения F4 способствует уменьшению колебания тока при изменениях нагрузки двигателя AN.

Ввиду тэго, что обычный преобразователь не допускает широкой регулировки напряжения на коллекторе, в предлагаемом устройстве, как уже указывалось выше, применен преобразователь с расщепленными полюсами. На фиг. 2, где изображена схема этого преобразователя, приняты следующие обозначения: а и Ь вЂ”щетки на коллекторе якоря; N> и

S — полюса, создающие магнитный поток Ф, Ф2 и Я вЂ” полюса, создающие магнитный. поток Ф,; F — обмотка независимого возбуждения полюсов N и S, F — обмотка независимого возбуждения полюсов N> и

8, F — обмотка главного тока полюсов N и S, F4 — обмотка главного тока полюсов N2 и S,;. Ф, — магнитный поток, создаваемый полюсами N> и S, Ф2 — магнитный поток, создаваемый полюсами N и S..

На фиг. 3 даны диаграммы распределения магнитной индукции в

151 № 68207 воздушном зазоре преобразователя с расщепленными полюсами при разных токах возбуждения в обмотках пол юсов м а шины.

Изменяя на обратное направление тока в обмотках F, а следовательно, и направление потока Ф, можно изменить напряжение на коллекторе между щетками а и Ь. Когда противоположно направленные потоки

Ф и Ф будут равны между собой, как показано на нижней диаграмме фиг. 3, напряжение между щетками а и b машины станет равным нулю.

При дальнейшем уменьшении потока Ф, и увеличении потока Ф„ как показано пунктиром на нижней диаграмме фиг. 3, напряжение между щетками а и Ь изменит свое направление на обратное.

При таких условиях направление тока i на фиг. 1 изменится на обратное (см. пунктирную стрелку), после чего преобразователь .К начнет вращаться в обратную сторону; в этом случае чередование фаз тока

l2 в роторе главного двигателя AN изменится на обратное и его ротор начнет вращаться со скоростью выше синхронной.

До перехода на режим сверхсинхронной работы двигатель АМ должен перейти через синхронную скорость. При синхронной скорости двигателя AM ротор преобразователя

К будет стоять неподвижно. Картина токораспределения в роторе главного двигателя АМ для того случайного положения остановившегося (неподвижного) якоря преобразователя К„когда положительная щетка соприкасается с коллекторной пластиной и секцией якоря, соединенной с одним из контактных колец, представлена на фиг. 4. Постоянный ток

1 через щетку со знаком плюс и контактное кольцо 1 притекает к правой фазе ротора и затем, разветвившись на две равные части 1 2 + / 1, суммируется в щетке со знаком минус и возвращается в цепь.

Регулировка скорости главного двигателя AN может быть осуществлена путем изменения величины постоянного тока возбуждения, текущего в обмотках преобразователя

Г и Р2.

152

На фиг. 3 верхняя диаграмма соответствует максимальному напряжению на коллекторе между щетками а и b и, следовательно, минимальной скорости главного двигателя AN.

Нижняя диаграмма фиг. 3 (сплошные линии) дает картину распределения потоков, при котором напряжение на коллекторе между щетками а и b получается равным нулю; в этом случае главный двигатель АМ вращается со скоростью, близкой к синхронной.

Если увеличить еще больше поток

Ф2 (см. пунктир на нижней диаграмме фиг. 3) и соответственно уменьшить поток Ф„напряжение между щетками а и Ь- преобразователя изменит свой знак, и ток 1 также изменит свое направление. В этом случае направление вращения преобразователя также изменится на обратное, и главный двигатель АМ будет вращаться со скоростью выше синхронной.

Изменение величины потоков Ф, и

Предмет изобретения

1. Устройство для регулирования скорости асинхронного двигателя в обе стороны от синхронной скорости с применением одноякорного преобразователя, питаемого со стороны переменного тока от вторичной цепи асинхронного двигателя и питающего, в свою очередь, преобразователь постоянного тока в переменный частоты сети, отл и ч а ю щ ее с я тем, что в качестве указанного преобразователя постоянного тока в переменный применен одноякорный преобразователь, магнитная система которого, с целью обеспечения широкой регулировки напряжения на коллекторе, выполнена с расщепленными полюсами. № б8207

Фиг. 1

Фиг. 2

153

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отл и ч а ю щ а я с я тем,.что одноякорный преобразователь с расщепленными полюсами, кроме обмоток независимого возбуждения, с целью повышения устойчивости работы снабжен обмотками последовательного возбуждения.