Opis patentowy opublikowano: 30.04.1981 110428 Int. Cl3. HMP3/24 Twórcawynalazku: Marek Rózycki Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Lubelska, Lublin (Polska) Uklad hamowania dynamicznego silnika pierscieniowego Przedmiotem wynalzku jest uklad hamowania dynamicznego silnika pierscieniowego trójfazowego, umozli¬ wiajacy plynna regulacje predkosci katowej oraz zwrot energii hamowania do sieci pradu przemiennego.W dotychczasowych rozwiazaniach stosowano w ukladach z silnikami pierscieniowymi hamowanie samo- wzbudne lub obcowzbudne. Uklady samowzbudne zawieraly prostownik mostkowy przylaczony do pierscieni silnika. Wyprostowany prad wirnika przeplywal przez szeregowo wlaczone uzwojenia stojana. Do ograniczenia wielkosci wzbudzanych pradów oraz regulacji predkosci katowej przy hamowaniu stosowano rezystory w obwo¬ dzie wirnika. Energia hamowania w tych ukladach zmieniana jest na cieplo i tracona w uzwojeniach silnika i w rezystorach regulacyjnych. W napedach duzych mocy gabaryty i koszty takiego rozwiazania sa znaczne.W ukladach hamowania obcowzbudnego, do regulacji predkosci katowej, stosowano rezystory w obwodzie wirnika lub uklad kaskady zaworowej, przylaczony do pierscieni silnika. Uklad z kaskada zapewnia zwrot energii hamowania do sieci oraz plynna regulacje predkosci katowej. W ukladach tych, w celu uzyskania duzej przecia- zalnosci momentem nalezy stosowac duze wartosci pradu stalego w uzwojeniach stojana, dochodzace do kilka¬ krotnej wartosci pradu znamionowego. Powoduje to znaczne nagrzewanie sie uzwojen silnika.Celem wynalazku jest unikniecie wyzej wymienionych wad i opracowanie ukladu jednoczesnego hamowa¬ nia samowzbudnego i obcowzbudnego silnika pierscieniowego, zapewniajacego charakterystyki mechaniczne o duzej przeciazalnosci momentem, zwrot energii hamowania do sieci oraz plynna regulacje predkosci katowej przy jednoczesnym zmniejszeniu nagrzewania sie uzwojen silnika.Cel ten zostal osiagniety w rozwiazaniu,wedlug wynalazku, którego istota polega na tym, ze szeregowo polaczone uzwojenia dwóch faz stojana wlaczono w obwód pradu stalego grupy prbstownikowego-inwertorowej, a uzwojenie pozostalej fazy stojana zasilono ze zródla pradu stalego malej mocy.Korzystnym skutkiem wynalazku jest mozliwosc uzyskania charakterystyk mechanicznych, które maja dla malych momentów hamujacych wlasciwosci charakterystyk hamowania dynamicznego obcowzbudnego, a dla duzych momentów hamujacych sa zblizone do charakterystyk hamowania samowzbudnego. Ze wzgledu na to, ze w uzwojeniach stojana wlaczonych w obwód pradu stalego momentem hamujacym, uzwojenia te nagrzewaja2 110 428 sie w mniejszym stopniu. Ponadto prad zródla obcego, plynacy w uzwojeniu trzeciej fazy stojana, zapewnia samowzbudzenie maszyny, oraz dogodne charakterystyki mechaniczne dla niewielkich obciazen. Jego wartosc jest mala i powoduje nieznaczne nagrzewanie uzwojenia.Uklad wedlug wynalazku w przykladzie wykonania jest przedstawiony na rasunku fig. 1. Uklad wedlug wynalazku sklada sie z prostwonika mostkowego PW zbudowanego z diod niesterowanych D1, D2, D3, D4, D5, D6 i przylaczone do wirnika silnika z przeksztaltnika sterowanego PS zbudowanego z tyrystorów T1, T2, T3, T4, T5, T6, polaczonego szeregowo z prostownikiem wirnikowym PW; z transformatora dopasowujacego Tr oraz prostownika malej mocy PR, zbudowanego z elementów pólprzewodnikowych niesterowanych D7, D8, D9, D10 i transformatora Tp, zasilajacego uzwojenie jednej fazy stojana. Przy zamknietych wylacznikach W2, W3 i otwartym wylaczniku W1 ma miejsce praca silnikowa maszyny SA w ukladzie podsynchronicznej kaskady zaworowej.Przy otwartym wylaczniku W3 i zamknietych wylacznikach W1, W2 oraz wystepowaniu momentu nape¬ dzajacego wirnik (swobodny wrybieg napedu, opuszczenie ladunku ciagnacego) uklad przejdzie do jednoczesnego hamowania samowzbudnego i cbcowzbudnego. Zmiana kata wysterowania przeksztaltnika PS umozliwia regula¬ cje predkosci katowej przy hamowaniu i zapewnia zwrot energii hamowania do sieci pradu przemiennego. Przy hamowaniu w ukladzie wedlug wynalzku maszyna asynchroniczna SA pracuje jako pradnica, której dwa uzwoje¬ nia stojana wykorzystano w ukladzie samowzbudnym, a pozostale uzwojenie w ukladzie obcowzbudnym.Uklad samowzbudny bez zródla obcego PR ma te wade, ze nie moze wystapic samowzbudzenie maszyny SA dla szerokiego zakresu katów wysterowania przeksztaltnika PS.Zastosowanie zródla pradu stalego PR zapewnia samowzbudzenie silnika oraz charakterystyki mechanicz¬ ne w strefie braku samowzbudzenia. Strefa ta wystepuje przy stosunkowo malych momentach hamujacych, stad wartoscpradu w uzwojeniu przylaczonym do zródla PR jest mala. Wartosc pradu stalego zródla PR powi¬ nna byc starannie dobrana, aby zapewnic najmniejsze nagrzewanie sie uzwojenia i uzyskac stateczne charakterys¬ tyki mechaniczne dla szerokiego zakresu momentów hamujacych. PL