Электропривод постоянной скорости

Электропривод постоянной скорости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()921020

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиии

Социалистические

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26,1 079 (21) 2835198/24-07

1 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано 150482. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 150482 (5 l ) M. Кл.

Н 02 Р 7/46

Н 02 Р 9/04

Гасударстееииый камитет

СССР

IIO делам изобретений и открытий (53) УДК621.316. 718.5(088.8) (72) Авторы изобретения

Г.А. Сипайлов, В.С.Ройз, В.М. Кузь и А.Б.Цукублин

Томский ордена Октябрьской Револю

Трудового Красного Знамени полите институт им. С.М.Кирова (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТИ

Изобретение относится к эт(ектро- . технике и может быть использовано

1 в приводах для получения постоянной скорости вала исполнительного двигателя при отборе мощности от вала первичного двигателя, вращающегося с переменной скоростью.

Известен электропривод постоянной скорости, выполненный на основе каскадного соединения электрических машин, содержащий синхронйый генератор постоянного тока, приводимый в движение первичным двигателем с переменной скоростью, и исполнительный электродвигатель, якорь которого питается от синхронного генератора. Обмотка возбуждения исполнительного электродвигателя подключена к регулятору скорости, который поддерживает скорость вращения исполнительного электродвигателя постоянной (1 .

Недостатком электропривода является использование в качестве генератора машины постоянного тока, снижающей КПД и надежность устройст-, ва.

Известен также электропривод постоянной скорости, представЛяющий собой каскадную схему соединения машин переменного тока и содержащий две асинхронные муфты скольжения (АМС), которые связаны с валом переменной скорости и приводят во вра10 щение генератор стабильной частоты, к которому подключен исполнительный электродвигатель. АМС работает поочередно в зависимости от скорости вращения приводного вала, а посто15 янство скорости вращения выходйого вала поддерживается путем изменения возбуждения муфт и вследствие этого изменяются их скольжения (2).

Недостатками описанной схемы являются необходимость слежения за скоростью входного вала, т.е. система должна быть замкнутой, зависимость энергетических характеристик АМС от

3 921 скольжения, а также плохие массо-габаритные показатели.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электропривод постоянной скорости, содержащий исполнительный электродвигатель двойного питания и электромашинный источник, одна из электрических машин которого выполнена в виде синхронного генератора, статцрная обмотка которого подключена к статорной обмотке исполнительного электродвигателя двойного питания, а роторная обмотка указанного двигателя - к статорной обмотке другой электрической машины электромашинного источника (3).

Электрические машины электромашинного источника питания приводятся во вращение от отдельных первичных двигателей. Для поддержания постоянной скорости исполнительного электродвигателя двойного питания при изменении частоты выходного напряжения одного из генераторов необходимо изменять частоту выходного напряжения и другой электрической. машины электромашинного источника, что требует введения дополнительных узлов для слежения за частотой вращения приводных двигателей электрических машин электромашинного источника питания.

Цель изобретения — улучшение массо-габаритных показателей электропривода.

Указанная цель достигается тем, что вторая электрическая машина электромашинного источника выполнена в виде асинхронного преобразователя частоты, установленного на валу синхронного генератора, и введены после" довательно соединенные выпрямитель и автономный инвертор, причем вход выпрямителя подключен к статорной обмотке электродвигателя двойного питания, выход выпрямителя дополнительно соединен с обмоткой возбуждения. синхронного генератора, а выход инвертора подключен к обмотке ротора асинхронного преобразователя частоты.

На чертеже представлена блок-схема электропривода постоянной скорости.

Электропривод содержит электрома" шинный источник, связанный с валом 1 переменной скорости, состоящий из синхронного генератора 2, и асинхрон- ного преобразователя частоты 3. Обе машины расположены на одном валу и выполнены в одном корпусе. Статорная

020 4 обмотка синхронного генератора подключена к статорной обмотке электродвигателя 4 двойного питания, обмотка ротора которого соединена со статор" ной обмоткой асинхронного преобразователя частоты. Вал 5 электродвигателя будет валом постоянной скорости, Обмотка возбуждения синхронного генератора подключена к выходу выпрямите1в ля 6, вход которого соединен со статорной обмоткой электродвигателя 4, выпрямитель 6 и автономный инвертор

7 соединены последовательно, и выход инвертора соединен с обмоткой ро1 тора асинхронного преобразователя частоты.

Устройство работает следующим образом.

Синхронный генератор при самсФ возбуждении индуктирует ЭДС с частотой, равной

f р п, (1) где p - число полюсов синхронного

1 генератора; и - частота вращения первичного вала.

При возбуждении асинхронного преобразователя частоты ЭДС его изменяется с частотой

39 — p и (Z) где р - число полюсов асинхронно1 го преобразователя частоты;

f - частота тока роторной об3s мотки асинхронного преобразователя тока, определяемая автономным инвертором е

Напряжение со статорной обмотки

40 синхронного генератора подается на обмотку электродвигателя двойного питания, выполненную с числом полюсов р>. Напряжение со статорной обмотки асинхронного преобразователя частоты подается на обмотку ротора, выполненную с числом полюсов р .

Частота вращения электродвигателя определяется

f< „ и = n+fg р и

РФ РЪ p4 если =, то и* = — (4)

f9

Vq Р„ * P+

Таким образом, скорость вала 5 электродвигателя остается постоян ной и не зависит от скорости вращения вала 1 первичного двигателя.

Предлагаемый привод постоянной скорости по сравнению с известными

ВНИИПИ Заказ 2375/71 ТиРаж 719 Подписное филиал ППП "Патент",г.Ужгород, ул.Проектная,4 обладает высокими массогабаритными показателями, оЬусловленными совмещением в одном магнитопроводе машин, составляющих электромагнитный источник, возможностью самовозбужде" ния генератора, обеспечивающей автономность системы в целом, отсутствием узлов, следящих за скоростью вращения выходного вала.

Формула изобретения !

Электропривод постоянной скорости, содержащий исполнительный электродвигатель двойного питания и электромашинный источник, включаю" щий две электрические машины, одна из которых выполнена в виде синхронного генератора 4 асинхронного преобразователя частоты,статорная обмотка синхронного генератора срединена со статорной обмоткой электродвигателя двойного питания,,ротор. ная обмотка которого подключена к обмотке статора второй электричес21020 6 кой машины электромашинного источника, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, вторая электричес" кая машина выполнена в виде асинхронного преобразователя частоты, установленного на валу синхронного генератора, и введены последовательно соединенные выпрямитель и автономный

10 йнвертор, причем вход выпрямителя подключен к статорной обмотке электродвигателя двойного питания, выход выпрямителя дополнительно соединен с обмоткой возбуждения синхронного генератора, а выход автономного инвертора подключен к роторной обмотке асинхронного преобразователя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 l. Патент ФРГ N 1182737, кл. 21 d 11, 1972.

2. Патент ФРГ М 1265840, кл. 21 Й 40, 1973.

3. Васильев Д.В. Электрические машины в схемах синхронной связи.

И., ОНТИ HKTIl, 1935.