Uprawniony z patentu: Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha, Hyogo (Ja¬ ponia) Uklad wprowadzenia w stan synchronizacji przekladni elektromagnetycznej Przedmiotem wynalazku jeslt uklad wprowadze¬ nia w stan synchronizacji elektromagnetycznej przekladni, zlozony z elektrycznej maszyny syn¬ chronicznej i sprzegla elektromagnetycznego.Uklad elektryczny przekladni stosowany jest tam, gdzie naped przenoszony jest z pierwotnego zródla napedu na przyklad silnika wysokoprezne¬ go na obciazenie, takie jak sruba statku, kolo samochodu, pompa i podobne. Pierwotnym zród¬ lem napedu moze byc równiez turbina parowa, wodna lub gazowa, silnik elektryczny i tak da¬ lej.W znanych ukladach do przenoszenia napedu z pierwotnego zródla napedu na Obciazenie, sto¬ sowane sa przekladnie* zwiekszajace lub zmniej¬ szajace predkosc. Przekladnia taka nie moze jed¬ nak regulowac ani stosunku zwiekszenia lub zmniejszenia predkosci ani kierunków obrotu ob¬ ciazenia, Inaczej kiedy pomiedzy pierwotnym zródlem napedu a obciazeniem zastosowana jest jedynie przekladnia, to kierunek obrotów obciaze¬ nia nie moze zostac zmieniony jezeli kierunek obrotów pierwotnego zródla napedu pozostaje nie zmieniony.Ponadto, jezeli poprzez przekladnie na obciaze¬ nie przenoszony jest równoczesnie naped z kilku pierwotnych zródel napedu to konstrukcja prze¬ kladni jest bardzo skomplikowana.Znany jest z amerykanskiego patentu or 3 683 249, uklad przeznaczony do przenoszenia napedu 10 15 20 25 30 z pierwotnego zródla napedu na obciazenie, w któ¬ rym kierunek obrotów obciazenia moze byc izmie- niany pomimo zachowania stalego kierunku obro¬ tów pierwotnego zródla napedu, przy czym uklad ten nadaje sie równiez do przenoszenia na obcia¬ zenie napedu z kilku pierwotnych zródel napedu równoczesnie. W ukladzie tym wirnik sprzegla elektromagnetycznego Jest mechanicznie polaczony z wirnikiem elektrycznej maszyny synchronicznej, której uzwojenie wirnika jest polaczone elektrycz¬ nie z uzwojeniem wirnika sprzegla elektromagne¬ tycznego, ponzy czym jeden z dwóch wirników sprzegla elektromagnetycznego napedza obciazenie a drugi z tych wirników napedzany jest przez pierwotne zródlo napedu.Istnieje jednak bardzo powazny problem zwia¬ zany z wprowadzeniem ukladu zlozonego ze sprzegla elektromagnetycznego i z elektrycznej maszyny synchronicznej w stan synchronizmu.Przykladowo jeden z dwóch wirników sprzegla elektromagnetycznego to jest wirnik sprzezony mechanicznie z wirnikiem elektrycznej maszyny synchronicznej napedza obciazenie a drugi wirnik jest napedzany przez maszyne napedowa. Rozruch elektrycznej maszyny synchronicznej przebiega na¬ stepujaco: maszyna napedowa napedza wirnik sprzegla elektromagnetycznego jednak wirnik nie moze sie obracac jesili uzwojenie wzbudzenia sprzegla elektromagnetycznego nie jest zasalane pradem wzbudzenia lub gdy uzwojenie wimika 830053 83005 4 sprzegla elektromagnetycznego nie jest polaczone elektrycznie z uzwojeniem wirnika elektrycznej maszyny synchronicznej. Jesli uzwojenie wzbudze¬ nia sprzegla elektromagnetycznego jest zasilane pradem wzbudzenia a uzwojenie wirnika sprzegla elektromagnetycznego jest polaczone elektrycznie z uzwojeniem wirnika elektrycznej maszyny syn¬ chroniczni to wirnik elektrycznej maszyny syn¬ chronicznej zaczyna obracac sie razem z wirni¬ kiem sprzegla elektromagnetycznego na skutek dzialania uzwojenia elektrycznej maszyny wiru¬ jacej. ^1 Obciazenie jest zatem napedzane przez wirnik sprzegla elektromagnetycznego i wirnik elektrycz¬ nej maszyny synchronicznej z predkoscia bliska predkosci synchronicznej, która jest okreslona* liczba biegunów elektrycznej maszyny synchro¬ nicznej i sprzegla elektromagnetycznego. Bardzo trudno jest wprowadzic wirnik elektrycznej ma¬ szyny synchronicznej w stan symchranizmu gdy napedzane obciazenie jest duze.Celem .wynalazku jest stworzenie ukladu ma¬ szyny elektrycznej przenoszacej naped z pierwot¬ nego zródla napedu na obciazenie, w którym kie¬ runek obrotów obciazenia moze byc zmieniany przy zachowaniu niezmienionego kierunku obrotów maszyny napedowej i w którym wirnik napedza¬ jacy obciazenie moze byc latwo wprowadzony w stan synchronizmu, ponadto uklad ten powinien sie nadawac do przenoszenia napedu na obciaze¬ nie z kilku pierwotnych zródel napedu.Cel ten zostal osiagniety wedlug wynalazku dzieki temu ze jeden z dwóch wirników sprzegla elektromagnetycznego napedza obciazenie a drugi wirnik sprzegla elektromagnetycznego jest nape¬ dzany przez maszyne napedowa, a ponadto zwie¬ ranie obwodu elektrycznego przeznaczonego do za¬ silania jednego z dwóch uzwojen wzbudzenia pra¬ dem wzbudzenia rozpoczyna sie równoczesnie z poczatkiem zmniejszania predkosci maszyny na¬ pedowej przez jej regulator predkosci.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wylkonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia konstrukcje ukladu, fig. 2 i 4 — schematy ukladów, a fig. 3 — przebiegi dzialania ukladu.Jak pokazano na fig. 1 i 2, srodki wprowadza¬ nia w stan synchronizacji przekladni elektromag¬ netycznej stanowia polaczenie maszyny synchro¬ nicznej 8 posiadajacej stojan 21, wirnik 34, uzwo¬ jenia wzbudzenia 22 d uzwojenia twornika 23, w którym plynie prad zmienny, elektromagnetyczne¬ go sprzegla 3 posiadajacego dwa wirniki 4, 5, któ¬ re obracaja sie wzgledem siebie, przy czym jeden z nich jest wyposazony w uzwojenie twornika 25, a drugi w uzwojenie wzbudzenia 24, uzwojenie twornika 25 elektromagnetycznego sprzegla 3 oraz uzwojenie twornika 23 synchronicznej maszyny 8 sa elektrycznie polaczone ze soba, pierwotnego srodka napedowego 1 posiadajacego urzadzenie stertujace predkoscia 11, jedrnego z dwóch wirni¬ ków 4, 5 sprzegla elektromagnetycznego 3 mecha¬ nicznie zwiazanego wirnikiem 34 maszyny syn¬ chronicznej 8, który napedza dociazanie 2, a dru¬ gi wirnik 4 elektromagnetycznego sprzegla 3 jest napedzany przez pierwotne zródlo napedu 1, cha¬ rakteryzuja sie tym, ze zwieranie obwodu elek¬ trycznego dla dostarczenia pradu wzbudzenia do uzwojenia wzbudzenia 22 maszyny synchronicznej 5 8 odbywa sie równoczesnie z zadzialaniem urza¬ dzenia 11 sterujacego predkoscia pierwotnego zródla napedu w celu zmniejszenia predkosci kie¬ dy wirnik 5, który napedza obciazenie 2 obracaja¬ cy sie asynchronicznie w stosunku do wirnika 4 W ma byc wprowadzony w stan synchronizacji z wir¬ nikiem 4, innymi slowy, kiedy synchroniczna ma¬ szyna 8 wirujaca asynchronicznie ma zostac wpro¬ wadzona w stan synchronizacji ze sprzeglem elek¬ tromagnetycznym 3. ifi Na fig. 1 pokazano czesc konstrukcji wedlug wynalazku oraz przyklad mechanicznego polacze¬ nia wirnika 34 elektrycznej maszyny synchronicz¬ nej 8 z wirnikiem 5 sprzegla elektromagnetyczne¬ go 3, przy czym to mechaniczne polaczenie jest 20 uzyskane przez sama konstrukcje wirnika 5, 34, wyposazonego na swej powierzchni wewnetrznej w material 14 obwodu magnetycznego sprzegla elektromagnetycznego 3 oraz na swej powierzchni zewnetrznej w material 15 obwodu magnetyczne- 25 go elektrycznej maszyny wirujacej 8, przy czym wirnik 5, 34 obraca sie w przestrzeni pomiedzy stojanem 21 elektrycznej maszyny wirujacej 8 a drugim wirnikiem 4 sprzegla elektromagnetycz¬ nego 3. Inaczej mówiac wirnik 5, 34 jest jedno- 30 czesnie wirnikiem sprzegla elektromagnetycznego 3 i wirnikiem elektrycznej maszyny synchronicz¬ nej 8.Zazwyczaj maszyna synchroniczna ma uzwojenie tlumiace umieszczone ,na powierzchni materialu 15 35 obwodu magnetycznego, chociaz nie jest to na fig. 1 pokazane.Wirnik 4 sprzegla elektromagnetycznego 3 fig. 1 i 2 jest wyposazony w uzwojenie wzbudzenia 24 i pierscienie slizgowe 6, które sa polaczone elek- 40 tryczne ze zródlem pradu stalego (nie pokaza¬ nego) przez przewody 32 i wzbudzenie 10, a wir¬ nik 5 jest wyposazony w uzwojenie wirnika 25 i pierscienie slizgowe 7, które sa polaczone elek¬ trycznie z uzwojeniem wirnika 23 elektrycznej 45 maszyny synchronicznej 8 poprzez przewody 31, 35, i przelacznik 9, bedacy przelacznikiem faz.Przewody elektryczne 35 lacza sie z innym urza¬ dzeniem przelaczajacym 28.Wirnlik 5 sprzegla elektromagnetycznego 3 jak w to przedstawia fig. i2 stanowiacy mechaniczna ca¬ losc z wirnikiem elektrycznej maszyny synchro¬ nicznej 8, napedza obciazenie 2 a drugi wirnik 4 sprzegla elektromagnetycznego 3 jest napedzany przez pierwotne zródlo napedu 1. Obciazenie 2 85 jest przykladowo sruba statku, kolem samochodu, wentylatorem, N pompa i tak dalej. Przykladem pierwotnego zródla napedu 1 jest silnik wysoko¬ prezny, turbina parowa, turbina wodna, silnik elektryczny, turbina gazowa i podobne. W po- eo kazanej na fig. 1 konstrukcji kierunek obrotów wirnika elektrycznej synchronicznej maszyny 8 moze byc nie tylko taki sam jak, lecz takze prze¬ ciwny do kierunku obrotów wirnika 4 sprzegla elektromagnetycznego 3, napedzanego przez pier- •5 wotne zródlo napedu 1 jezeli urzadzenie praela-83005 czajace 9 zawiera przelacznik fazy polaczony elek¬ trycznie z glównym, obwodem przewodów 31, 35.Jezeli predkosci obrotowe wirników 4 i 5 sprzegla elektromagnetycznego 3 sa odpowiednio N4 i N5, przy czym N4 N5 otrzymuje sie rów¬ nanie. N4±N5 =Ne (1) gdzie Ne oznacza wzgledna predkosc obrotowa wirnika 4 w stosunku do wirnika 5.Kiedy kierunek obrotów wirnika 5 jest taki sam jak kierunek obrotów wirnika 4 znak postawio¬ ny przed N5, w powyzszym równaniu, jest ujem¬ ny, natomiast kiedy kierunek obrotów wirnika 5 jest przeciwny do kierunku obrotów wirnika 4 znak przed N5 w równaniu, jest dodatni. Nieza¬ leznie od tego czy kierunek obrotów wirnika 5 jest taki sam jak kierunek obrotów wirnika 4 czy nie, sprzeglo elektromagnetyczne 3 dziala nie tylko jako sprzeglo lecz równiez jako pradnica.W takim przypadku uklad laczacy w sobie sprzeglo elektromagnetyczne 3 i elektryczna syn¬ chroniczna maszyne 8 przenosi moc z pierwotne¬ go zródla 1 do obciazenia 2, a ponadto kierunek obrotów obciazenia 2 moze byc zmieniany przy niezmiennym kierunku obrotów pierwotnego zród¬ la napedu 1.Jezeli liczby biegunów sprzegla elektromagne¬ tycznego 3 i elektrycznej maszyny synchronicznej 8 sa odpowiednio P3 i Pg, a czestotliwosc pradu zmiennego plynacego w obwodzie pomiedzy elek¬ tryczna maszyna 8 a sprzeglem elektromagnetycz¬ nym 3 jest f, otrzymujemy NQ = 120. f/P3 (2) N5 = 120.f/P8 (3) stad N0/N5 = Cg/Ps (41 Z powyzszego, przy uwzglednieniu równania (1) oraz (4) N5-P8 P3 N4±N5 = . Wiec N4 = (P8 ± D ' N5 (5) Jezey, Pg jest wieksze v od P3 kierunek obrotów wirnika 34 elektrycznej maszyny synchronicznej 8 moze byc przeciwny do kierunku obrotów wirni¬ ka 4 sprzegla elektromagnetycznego 3. Jezeli uzwojenie wirnika 23 elektrycznej maszyny syn¬ chronicznej 8 jest uzwojeniem zmiennobieguno- wym a polaczenie elektryczne pomiedzy uzwoje¬ niem wirnika 25 sprzegla elektromagnetycznego 3 i zmiennobiegunowym uzwojeniem wirnika 23 elektrycznej maszyny synchronicznej 8 jest wyko¬ nane poprzez przelacznik 9 zmiany faz predkosci obrotowej obciazenia 2 gdy kierunek obrotów wirnika elektrycznej maszyny synchronicznej 8 jest przeciwny do kierunku obrotów pierwotnego zródla napedu 1 moga byc niezaleznie od predkos¬ ci obrotowych obciazenia 2 gdy kierunek obrotu wirnika elektrycznej maszyny synchronicznej 8 jest taki sam jak kierunek obrotów pierwotnego zródla napedu 1.Dzialanie podobne jak opisano powyzej jest uzyskiwane gdy uzwojenie wirnika 25 sprzegla elektromagnetycznego 3 jest uzwojeniem zmienno¬ biegunowym a polaczenie pomiedzy jednobieguno- wyim uzwojeniem wirnika 25 sprzegla elektromag¬ netycznego 3 a uzwojeniem wirnika 23 elektrycz¬ nej maszyny wirujacej 8 jest wykonane przez przelacznik 9 zmiany faz.Konstrukcja pokazana na fig. li 2, utworzona 5 przez polaczenie sprzegla elektromagnetycznego 3 i elektrycznej maszynjr synchronicznej 8, jest sto¬ sowane jako urzadzenie przekladni redukcyjnej.Predkosc obrotowa walu 19 wirnika 4 wejsciowe¬ go sprzegla elektromagnetycznego 3 jest zmniej- 10 szana w stosunku do predkosci walu 20 wirnika 5 zdawczego sprzegla elektromagnetycznego 3, Zmiana ilosci biegunów staje sie wazna w przy¬ padkach gdy kierunek obrotów wirnika elektrycz- l9 nej maszyny synchronicznej 8 jest zmieniany na przeciwny w stosunku do kierunku obrotów wir¬ nika sprzegla elektromagnetycznego 3. Przyklado¬ wo jezeli predkosc obrotowa wirnika 4 sprzegla elektromagnetycznego 3 lub pierwotnego zródla napedu 1 wynosi 400 obrotów na minute, ilosci biegunów sprzegla elektromagnetycznego 3 i elek¬ trycznej maszyny synchronicznej 8 wynosza odpo¬ wiednio 4 i 8, predkosc obrotowa wirnika 5 sprzegla elektromagnetycznego 3, lub obciazenia 2 wynosi wtedy 133,3 obrotów na minute jak wy¬ nikla z równania (5) N4 = (Ps + 1) • N5, gdy kae- P3" runek obrotów obciazenia 2 jest taki sam jak kie¬ runek obrotów pierwotnego zródla napedu 1. 30 ; W przypadku kiedy liczba biegunów sprzegla elektromagnetycznego 3 i elektrycznej maszyny synchronicznej 8 wynosza 4 i 16 albo 2 i 8 pred¬ kosci obrotowe wirnika 5 lub obciazenia 8 wyno¬ sza 133,3 obrotów na minute jak wynika z równa- 35 nia (5) N4 = (P8 — 1)N5 wtedy, gdy kierunek obro- P3~ tów obciazenia 2 jest przeciwny niz kierunek obrotów pierwotnego zródla napedu 1. Gdy kie- 40 runek obrotów obciazenia 2 jest przeciwny niz kierunek obrotów pierwotnego zródla napedu 1 predkosc obrotowa obciazenia 2 moze byc zatem taka sama jak wtedy gdy kierunek obrotów ob¬ ciazenia 2 jest taki sam jak kierunek maszyny 45 pierwotnego zródla napedu 1, przy czym uzyskuje sie to albo zmieniajac ilosc biegunów elektrycznej maszyny synchronicznej 8 albo przez zmiane ilos¬ ci biegunów sprzegla elektromagnetycznego 3.W konstrukcji przedstawionej na fig. 1 zmiana 50 biegunów nie jest jednak konieczna w przypad¬ kach gdy predkosc pierwotnego zródla napedu 1 jest stosunkowo wysoka a predkosc obciazenia 2 jest stosunkowo bardzo niska. Przykladowo jezeli predkosci obrotowe zródla napedu 1 i obciazenia 55 2 wynosza odpowiednio 3000 obrotów na minute i 100 obrotów na minute kiedy kierunek obciaze- ^ nia jest taki sam jak kierunek obrotów zródla napedu 1, to kiedy kierunek obrotów obciazenia 2 jest przeciwny niz kierunek obrotów pierwotne- 60 go zródla napedu 1, widac, ze predkosc obrotowa zródla napedu i obciazenia 2 wynosi odpowiednio 28O0 obrotów na minute i 100 obrotów na minute, przy zastosowaniu uzwojen wirników sprzegla elek¬ tromagnetycznego 3 i elektrycznej maszyny syn- 65 chronicznej 8 typu bez zmiany biegunów.7 S00E8 8 Na fig. 1 lozyska oznaczono jako 17 i 18 a jako 13 material obwodu magnetycznego w wirniku 4 sprzegla elektromagnetycznego 3. Chociaz wirnik 5 sprzegla elektromagnetycznego, bedaicy równiez wirnikiem elektrycznej maszyny synchronicznej 8, jest wyposazony w uzwojenie wirnika 25 jak to przedstawia fig. 1 inozliwe jest by wirnik 4 sprzegla elektromagnetycznego 3, sprzezonego me¬ chanicznie z maszyna napedowa 1, byl wyposazo¬ ny w uzwojenie wirnika 25- a wirnik 5 byl wy¬ posazony w uzwojenie wzbudzenia 24 sprzegla elektromagnetycznego 3.Uklad wedlug wynalazku zawierajacy sprzeglo eliektromaignetyczne 3 sprzezone z elektryczna ma¬ szyna synchroniczna 8 pracuje synchronicznie W przytoczonym powyzej przykladzie, w którym predkosc obrotowa zródla napedu 1 wynosi 400 obrotów na minute a ilosc biegunów sprzegla elek¬ tromagnetycznego 3 i elektrycznej maszyny syn¬ chronicznej 8 sa odpowiednio 4 i 8, synchroniczna predkosc wirnika 5 (34) elektrycznej maszyny syn¬ chronicznej 8 jest równa 133,3 obrotów na minute gdy kierunek obrotów obciazenia 2 jest taki sam jak kierunek obrotów maszyny napedowej 1.Kiedy pierwotne zródlo napedu 1 napedza wir¬ nik 4 sprzegla elektromagnetycznego 3 z predkos¬ cia 400 obrotów na minute, jesli uzwojenie wzbu¬ dzenia 24 sprzegla magnetycznego 3 jest zasilane pradem wzbudzenia a uzwojenie wirnika 25 sprzegla elektromagnetycznego 3 jest elektrycznie polaczone z uzwojeniem wirnika 23 elektrycznej maszyny synchronicznej 8, jej wirnik 34 zaczyna obracac sie wraz z wirnikiem 5 sprzegla elektro¬ magnetycznego 3.Predkosc obciazenia 2 wzrasta stopniowo i w przypadku powyzszego przykladu osiaga predkosc blisko synchronicznej, na przyklad 127 obrotów na minute. Jednakze trudno jest wprowadzic wir¬ nik 34, 5 elektrycznej maszyny synchronicznej 8 w predkosc synchroniczna 133,3 obrotów na rninu.- te kiedy elektryczna maszyna synchroniczna 8 na¬ pedza duze obciazenie 2 na przyklad kiedy krzywa mocy potrzebnej rozpatrywana jako funkcja pred¬ kosci obciazenia 2 jest krzywa trzeciego rzedu, kwadratowa lub podobna. W takim przypadku kiedy obwód elektryczny zasilajacy uzwojenie wzbudzenia 22 elektrycznej maszyny synchronicz¬ nej 8 jest tylko zwarty przez urzadzenie przela¬ czajace 26, wirnik 24 elektrycznej maszyny syn¬ chronicznej 8 nie moze byc wprowadzony w stan synchronizmiL Jednakze kiedy zwarcie obwodu elektrycznego 33 zasilajacego zasilenie wzbudzajace 22 elektrycz¬ nej maszyn synchronicznej 8 pradem wzbudzenia przez urzadzenia przelaczajace 26 jest przeprowa¬ dzane równoczesnie z wlaczeniem regulatora pred¬ kosci 11 zródla napedu 1 w celu zmniejszenia jego predkosci, wirnik 34 elektrycznej maszyny syn¬ chronicznej 8 moze byc latwo wprowadzony w stan synchronizmu. Oczywiscie moze to uzyskac równiez wtedy, kiedy osiagnie sie to, ze kieru¬ nek obrotów wirnika 34 elektrycznej maszyny syn¬ chronicznej 8 bedzie przeciwny do kierunku obro¬ tów wirnika 4 sprzegla elektromagnetycznego 3 napedzanego przez zródlo napedu 1, przez polacze¬ nie elektrycznie uzwojenia winnica sprzegla elek¬ tromagnetycznego 3 z uzwojeniem wirmika elektrycznej maszyny synchronicznej poprzez przelacznik 9 faz. W tym przypadku urzadzenie przelaczajace 26 moze rozwierac i zawierac obwo¬ dy elektryczne ze soba nie polaczone.W takim przypadku urzadzenie przelaczajace 26 jest urzadzeniem rozwierajacym i zwierajacym obwód elektryczny, a którego przykladem jest urzadzenie przelaczajace ze sterowanymi prostow¬ nikami. Obwód elektryczny 33 zasilajacy uzwoje¬ nie wzbudzenia 22 pradem wzbudzenia laczy elek¬ trycznie uzwojenie wzbudzenia 22 ze zródlem ener¬ gii elektrycznej pradu zmiennego lub pradu sta¬ lego poprzez urzadzenie przelaczajace 26. Gdy zródlo napedu 1 zasilane czynnikiem roboczym po¬ przez doprowadzenie 27 jest silnikiem takim jak spalinowy silnik wysokoprezny, silnik turbinowy lub silnilk benzynowy a czynnikiem roboczym jest olej napedowy, benzyna, kiedy zródlo napedu 1 jest silnikiem parowym, na przyklad turbina pa¬ rowa a czynnikiem roboczym jest para, doprowa¬ dzana na przyklad pod wysokim cisnieniem i o wy¬ sokiej temperaturze. Gdy pierwotnym zródlem na¬ pedu 1 jest silnik elektryczny czynnikiem robo¬ czym jest energia elektryczna. Totez doprowadze¬ nia zasilajace 27 jest odpowiednio przewodem pa¬ liwowym, przewodem parowym lub obwodem elek¬ trycznym. Regulator predkosci 11 jest urzadzeniem zdolnym do zmieniania predkosci maszyny nape¬ dowej przez regulowanie stanu (temperatury, ci¬ snienia i tak dalej) oraz ilosci czynnika robo¬ czego.Jesli maszyna napedowa 1 jest turbina parowa regulator predkosci 11 moze sterowac zawór prze¬ pustowy doprowadzenia parowego, jesli maszyna napedowa 1 jest silnikiem wysokopreznym lub turbina gazowa regulator predkosci 11 moze ste¬ rowac ilosc oleju napedowego wtryskiwanego ido komory spalania. Predkosc maszyny napedowej 1 jest zatem regulowana przez regulowanie ustawie¬ nia regulatora predkosci. Linia 12 laczaca urzadze¬ nie wskazuje, ze zwieranie obwodu elektrycznego 33 przez wlaczenie urzadzenia przelaczajacego 26 jest dokonywane równoczesnie z wlaczaniem regu¬ latora predkosci 11 w celu rozpoczecia zmniejsza¬ nia predkosci maszyny napedowej 1. To równo¬ czesne wlaczanie urzadzen moze byc wykonywane aMbo recznie albo mechanicznie albo za pomoca urzadzenia elektrycznego.Przyklady takiego równoczesnego wlaczania sa przedstawione na fig. 3, na której t oznacza czas, G i H pokazuja odpowiednio dzialanie urzadze¬ nia przelaczajaioego 26 regulatora predkosci 11, a X i Y przedstawiaja punkty zwierania urza¬ dzenia przelaczajacego 26 i zmiany nastawienia re¬ gulatora predkosci. Regulator predkosci 11 rozpo¬ czyna zmniejszanie predkosci masizyny napedowej I po uplywie czasu d od rozpoczecia zwierania urzadzenia przelaczajacego 26 przelaczajace 26 rozpoczyna zwieranie po uplywie czasu d od rozpoczecia przez regulator predkosci II zmniejszania predkosci pierwotnego zródla na¬ pedu 1 (fig. 3 b), a zwieranie urzadzenia przela- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 609 83005 Id czajacego 26 jest rozpoczynane równoczesnie z ro¬ zpoczeciem przez regulator 11 zmniejszania pred¬ kosci zródla napedu 1 (fig. 3c). Jezeli d jest cza¬ sem bardzo krótkim, na przyklad mniejszej niz 3 sekundy mozna uwazac, ze zwieranie urzadzenia przelaczajacego 26 jesit rozpoczynane równoczes¬ nie z rozpoczeciem przez regulator 11 zmniejsza¬ nia predkosci pierwotnego zródla napedu 1.Na fig. 3d pokazano przebieg predkosci V ma¬ szyny napedowej 1 w takiej samej skali czasu jak na wykresie z fig. 3c, predkosc V zródla napedu 1 zaczyna malec w punkcie Y. Urzadzenie prze¬ laczajace 9 przedstawione na fig. 4, jest przelacz¬ nikiem zmiany faz. Ponadto na fig. 4 pokazano równiez prostownik 36^ 37 oraz urzadzenie 38 do regulacji ilosci medium napedowego.Chociaz na rysunku nie pokazano odpowiedniego przykladu wyjasniajacego mozna stworzyc na pod¬ stawie niniejszego wynalazku uklad, który wraz z pierwszym pierwotnym srodkiem napedu obej¬ muje drugi pierwotny srodek napedu posiadajacy walek, z którego mozna pobierac moc, obciazenie napedzane moca omawianych pierwotnego i dru¬ giego pierwotnego srodka napedowego, generator elektryczny, który jest napedzany przez drugi pie¬ rwotny srodek napedowy, elektryczny kabel, który laczy uzwojenie twornika generatora z uzwojeniem twornika elektromagnetycznego sprzegla. PLAuthorized by the patent: Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha, Hyogo (Japan) Electromagnetic transmission synchronization system The subject of the invention is a transmission electromagnetic synchronization system consisting of an electrical synchronous machine and an electromagnetic clutch. is where the drive is taken from a primary power source for example a diesel engine to a load such as ship propeller, car wheel, pump and the like. The primary source of propulsion can also be a steam, water or gas turbine, an electric motor, and so on. In known systems for transmitting power from the primary source of propulsion to the load, gears are used to increase or decrease the speed. However, such a gear cannot regulate either the speed increase or decrease ratio or the directions of rotation of the load, otherwise when only a gear is used between the primary source of drive and the load, the direction of rotation of the load cannot be changed if the direction of rotation of the primary source of drive is Moreover, if the gear is transmitted to the load simultaneously from several primary sources of power, the structure of the gear is very complicated. It is known from the American patent or 3 683 249, a system for transmitting the drive 10 15 20 25 30 from a primary drive source to a load, in which the direction of rotation of the load can be changed despite the primary drive source being constant in the direction of rotation of the primary drive, and this arrangement is also suitable for transferring a drive to a load from several primary drive sources simultaneously. In this system, the rotor of the electromagnetic clutch is mechanically connected to the rotor of an electric synchronous machine, the rotor winding of which is electrically connected to the winding of the electromagnetic clutch rotor, whereby one of the two rotors of the electromagnetic clutch drives the load and the other of these rotors is driven by the primary rotor. However, there is a very serious problem with bringing the system consisting of an electromagnetic clutch and an electric synchronous machine into a state of synchronism. For example, one of the two rotors of the electromagnetic clutch, i.e. the rotor mechanically connected to the rotor of the electric synchronous machine, drives the load and the other rotor is driven by the driving machine. The start-up of the electric synchronous machine is as follows: the drive machine drives the rotor of the electromagnetic clutch, however, the rotor cannot rotate if the excitation winding of the electromagnetic clutch is not supplied with the excitation current or the winding of the visualization 830053 83005 4 of the electromagnetic coupling is not electrically connected to the winding of the rotor of the electric synchronous machine . If the excitation winding of the electromagnetic clutch is supplied with the excitation current and the rotor winding of the electromagnetic clutch is electrically connected to the rotor winding of the electric machine synchronously, the rotor of the electric synchronous machine starts to rotate together with the electromagnetic clutch rotor due to the action of the electric machine winding. whirled. The load is thus driven by the rotor of the electromagnetic clutch and the rotor of the electric synchronous machine at a speed close to the synchronous speed, which is a defined number of poles of the electric synchronous machine and the electromagnetic clutch. It is very difficult to bring the rotor of an electric synchronous machine into a symchranism state when the driven load is large. The aim of the invention is to create an electric machine system to transfer the drive from the primary source of the drive to the load, in which the direction of rotation of the load can be changed. while keeping the direction of rotation of the propulsion machine unchanged and in which the rotor driving the load can easily be brought into a state of synchronism, moreover, this arrangement should be capable of transmitting the drive to the load from several primary sources of propulsion. This aim was achieved according to the invention by the fact that one of the two rotors of the electromagnetic clutch drives the load and the other rotor of the electromagnetic clutch is driven by the driving machine, and the shorting of the electric circuit intended to supply one of the two excitation windings with the excitation current starts simultaneously with the start of the machine speed reductionThe subject of the invention is illustrated in the embodiment of the drawing, in which Fig. 1 shows the structure of the circuit, Figs. 2 and 4 - circuit diagrams, and Fig. 3 - the circuit operation waveforms. As shown in Fig. 1 and 2, the means for bringing the electromagnetic transmission into a synchronization state are a combination of a synchronous machine 8 having a stator 21, a rotor 34, an excitation winding 22 and an armature winding 23 in which an alternating current flows, an electromagnetic clutch 3 having two rotors 4, 5 which rotate relative to each other, one of them having an armature winding 25 and the other an excitation winding 24, an armature winding 25 of an electromagnetic clutch 3 and an armature winding 23 of a synchronous machine 8 are electrically connected with each other, the primary drive means 1 having a speed control device 11, one of the two rotors 4, 5 electromagnetic clutch 3 mech The single-link rotor 34 of the synchronous machine 8, which drives the loading 2, and the second rotor 4 of the electromagnetic clutch 3 is driven by the primary drive source 1, is characterized by the fact that the shorting of the electric circuit to provide the excitation current to the excitation winding 22 of the synchronous machine 5 8 takes place simultaneously with the actuation of the speed control device 11 of the primary drive to reduce the speed when the rotor 5 which drives the load 2 rotating asynchronously with respect to the rotor 4 W is to be introduced in synchronization with the rotor 4, in other words, when the synchronous machine 8 rotates asynchronously with the electromagnetic clutch 3. ifi Fig. 1 shows a part of the structure according to the invention and an example of a mechanical connection. the rotor 34 of the synchronous electric machine 8 with the rotor 5 of the electromagnetic clutch 3, whereby this mechanical connection is obtained by the structure of the rotor 5, 34 itself, provided on its inner surface with the material 14 of the magnetic circuit of the electromagnetic clutch 3 and on its outer surface with the material 15 of the magnetic circuit 25 of the electric rotating machine 8, the rotor 5, 34 rotates in the space between the stator 21 of the electric rotary machine 8 and the second rotor 4 of the electromagnetic clutch 3. In other words, the rotor 5, 34 is simultaneously the rotor of the electromagnetic clutch 3 and the rotor of the electric synchronous machine 8. Typically a synchronous machine has a damping winding placed on the surface of the material 15 of the magnetic circuit, although not shown in FIG. 1. The rotor 4 of the electromagnetic clutch 3 FIGS. 1 and 2 is provided with an excitation winding 24 and slip rings 6 which are electrically connected. with a DC source (not shown) through conductors 32 and excitation 10, and the rotor 5 is provided with a rotor winding 25 and slip rings 7 which are electrically connected to the rotor winding 23 of an electric synchronous machine 8 through conductors 31, 35, and a switch 9, being a phase switch. with another switching device 28. The rotor 5 of the electromagnetic clutch 3 as shown in Fig. i2 being mechanically integrated with the rotor of the electric synchronous machine 8, drives the load 2 and the second rotor 4 of the electromagnetic clutch 3 is driven by the primary source of the drive. 1. Load 2 85 is for example ship propeller, car wheel, fan, N pump and so on. An example of a primary power source 1 is a high-pressure engine, a steam turbine, a water turbine, an electric motor, a gas turbine, and the like. In the construction shown in FIG. 1, the direction of rotation of the rotor of the electric synchronous machine 8 may not only be the same as, but also opposite to that of the rotor 4 of the electromagnetic clutch 3 driven by the primary source of drive 1, if the prela-83005 switching device 9 comprises a phase switch electrically connected to the main circuit of the conductors 31, 35. If the rotational speeds of the rotors 4 and 5 of the electromagnetic clutch 3 are respectively N4 and N5, N4 and N5 are equated. N4 ± N5 = Ne (1) where Ne denotes the relative rotational speed of the rotor 4 in relation to the rotor 5. When the direction of rotation of the rotor 5 is the same as that of the rotor 4, the sign placed in front of N5 in the above equation is negative whereas, when the direction of rotation of the rotor 5 is opposite to that of the rotor 4, the sign before N5 in the equation is positive. Regardless of whether the direction of rotation of the rotor 5 is the same as the direction of rotation of the rotor 4 or not, the electromagnetic clutch 3 functions not only as a clutch but also as a generator. In this case, a system combining an electromagnetic clutch 3 and an electric synchronous machine 8 transfers power from primary source 1 to load 2, and in addition, the direction of rotation of load 2 may be changed while the direction of rotation of primary drive source 1 remains unchanged. If the number of poles of the electromagnetic clutch 3 and the electric synchronous machine 8 are P3 and Pg, and the frequency of the alternating current flowing in the circuit between the electric machine 8 and the electromagnetic clutch 3 is f, we get NQ = 120.f / P3 (2) N5 = 120.f / P8 (3) hence N0 / N5 = Cg / Ps (41 From the above, taking into account equation (1) and (4) N5-P8 P3 N4 ± N5 =. So N4 = (P8 ± D 'N5 (5) Jezey, Pg is greater than P3 the direction of rotation of the rotor 34 electric synchronous machines j 8 may be opposite to the direction of rotation of the rotor 4 of the electromagnetic clutch 3. If the rotor winding 23 of the electric synchronous machine 8 is a variable-pole winding, the electrical connection between the rotor winding 25 of the electromagnetic clutch 3 and the alternating-pole winding 23 of the electric machine of the synchronous 8 is made by the switch 9 of the phase change of the rotational speed of the load 2 when the direction of rotation of the rotor of the electric synchronous machine 8 is opposite to the direction of rotation of the primary source of the drive 1 may be independent of the rotational speed of the load 2 when the direction of rotation of the rotor of the electric synchronous machine 8 is the same as the direction of rotation of the primary source of drive 1. An operation similar to that described above is obtained when the rotor winding 25 of the electromagnetic clutch 3 is a variable-pole winding and the connection between the single-pole rotor winding 25 of the electromagnetic clutch 3 and the rotor winding 23 of the electric rotating machine 8 is made by a phase change switch 9. The structure shown in FIGS. 1 and 2, formed by the combination of an electromagnetic clutch 3 and an electric synchronous machine 8, is used as a reduction gear device. The rotational speed of the shaft 19 of the input rotor 4 of the electromagnetic clutch 3 is reduced in relation to the speed of the shaft 20 of the rotor 5 of the electromagnetic clutch 3. The change of the number of poles becomes important in cases when the direction of rotation of the rotor of the electric synchronous machine 8 is changed to the opposite of the direction of rotation of the rotor of the electromagnetic clutch 3. For example, if the rotational speed of the rotor 4 of the electromagnetic clutch 3 or the primary source of drive 1 is 400 revolutions per minute, the number of poles of the electromagnetic clutch 3 and the electric synchronous machine 8 are 4 and 8, respectively, the speed of rotation the shaft of the rotor 5 of the electromagnetic clutch 3, or the load 2, is then 133.3 revolutions per minute as it results from equation (5) N4 = (Ps + 1) N5, when kae P3 "the rotation of the load 2 is the same as the direction of rotation of the primary drive source 1.30; In the case when the number of poles of the electromagnetic clutch 3 and the electric synchronous machine 8 is 4 and 16 or 2 and 8, the rotational speed of the rotor 5 or the load 8 is 133.3 revolutions per minute as shown by the equation (5) N4 = (P8 - 1) N5 when the direction of rotation P3 ~ of load 2 is opposite to the direction of rotation of primary drive source 1. When the direction of rotation of load 2 is opposite to that of primary drive 1, the speed of load 2 may therefore be the same as when the direction of rotation of the load 2 is the same as the direction of the machine 45 of the primary source of the drive 1, this is achieved either by changing the number of poles of the electric synchronous machine 8 or by changing the number of poles of the electromagnetic clutch. of the structure shown in FIG. 1, however, a polarity change is not necessary in cases where the speed of the primary power source 1 is relatively high and the load speed 2 is relatively very low. For example, if the rotational speeds of the drive source 1 and the load 55 2 are 3000 revolutions per minute and 100 revolutions per minute, respectively, when the direction of the load is the same as the direction of rotation of the drive source 1, then when the direction of rotation of the load 2 is opposite to that of the primary - 60 of the drive source 1, it can be seen that the rotational speed of the drive source and load 2 is 28O0 revolutions per minute and 100 revolutions per minute, respectively, using the rotor windings of the electromagnetic clutch 3 and the electric syncronous machine 8 type without polarity reversal .7 S00E8 8 In Fig. 1 the bearings are designated 17 and 18 and as 13 the material of the magnetic circuit in the rotor 4 of the electromagnetic clutch 3. Although the rotor 5 of the electromagnetic coupling, also the rotor of the electric synchronous machine 8, is provided with a rotor winding 25 as shown. 1, it is not possible for the rotor 4 of the electromagnetic clutch 3, mechanically connected to the machine The drive 1 was equipped with a rotor winding 25, and the rotor 5 was equipped with an excitation winding 24 of an electromagnetic clutch 3. A system according to the invention comprising an electromagnetic clutch 3 connected to an electric synchronous machine 8 works synchronously. In the example given above, where the rotational speed of the drive source 1 is 400 revolutions per minute and the number of poles of the electromagnetic clutch 3 and the electric synchronous machine 8 are 4 and 8 respectively, the synchronous rotor speed 5 (34) of the electric synchronous machine 8 is 133, 3 revolutions per minute when the direction of rotation of the load 2 is the same as the direction of rotation of the drive machine 1. When the primary power source 1 drives the rotor 4 of the electromagnetic clutch 3 at 400 revolutions per minute, if the excitation winding 24 of the magnetic clutch 3 it is energized with excitation current and the rotor winding 25 of the electromagnetic clutch 3 is electrically connected With the rotor winding 23 of the electric synchronous machine 8, its rotor 34 starts to rotate with the rotor 5 of the electromagnetic clutch 3. The load speed 2 increases gradually and in the case of the above example reaches a nearly synchronous speed, for example 127 revolutions per minute. However, it is difficult to bring the rotor 34.5 of the electric synchronous machine 8 at a synchronous speed of 133.3 revolutions per run - when the electric synchronous machine 8 is driven by a high load 2, for example when the power curve is considered as a function of the load speed. 2 is a third order curve, square or similar. In such a case, when the electric circuit supplying the excitation winding 22 of the electric synchronous machine 8 is only closed by the switching device 26, the rotor 24 of the electric synchronous machine 8 cannot be brought into a synchronous state. However, when the electric circuit 33 supplying the excitation supply is short-circuited, 22 of the electric synchronous machine 8, the excitation current through the switching devices 26 is carried out simultaneously with the activation of the speed regulator 11 of the drive source 1 in order to reduce its speed, the rotor 34 of the electric synchronous machine 8 can easily be brought into a state of synchronism. Of course, this can also be achieved when it is achieved that the direction of rotation of the rotor 34 of the electric synchronous machine 8 is opposite to the direction of rotation of the rotor 4 of the electromagnetic clutch 3 driven by the drive source 1, by electrically connecting the winding an electromagnetic clutch 3 with a rotor winding of an electric synchronous machine through a 9-phase switch. In this case, the switching device 26 may open and close electrical circuits unconnected with each other. In this case, the switching device 26 is an electric circuit breaking and shortening device, an example of which is a switching device with controllable rectifiers. An electric circuit 33 supplying the excitation winding 22 with the excitation current electrically connects the excitation winding 22 to an AC or DC electric power source via a switching device 26. When the drive source 1 is powered by a working medium through lead 27 is a motor such as an internal combustion diesel engine, a turbine engine or a gasoline engine, and the working medium is diesel oil, gasoline, when the power source 1 is a steam engine, for example a steam turbine and the working medium is steam, supplied for example under high pressure and high pressure. ¬ high temperature. When the primary source of drive 1 is an electric motor, the working medium is electricity. The feed lines 27 are suitably a fuel line, steam line, or electrical circuit. The speed controller 11 is a device capable of varying the speed of the drive machine by regulating the condition (temperature, pressure, etc.) and the amount of the working medium. If the drive machine 1 is a steam turbine, the speed controller 11 can control the discharge valve. steam, if the drive 1 is a diesel engine or gas turbine, the speed regulator 11 can control the amount of diesel fuel injected into the combustion chamber. The speed of the drive machine 1 is thus regulated by adjusting the setting of the speed regulator. The line 12 connecting the device indicates that the closing of the electric circuit 33 by switching on the switching device 26 is carried out simultaneously with the activation of the speed regulator 11 in order to start the deceleration of the driving machine 1. This simultaneous switching on of the devices may be performed either manually. either mechanically or by an electrical device. Examples of such simultaneous activation are shown in Fig. 3, where t denotes time, G and H respectively show the operation of the switching device 26 of the speed regulator 11, and X and Y show the closing points of the device. switch 26 and changes to the speed regulator setting. The speed controller 11 starts to reduce the speed of the drive machine I after the lapse of time d from the commencement of closing of the switching device 26, the switching device 26 starts short-circuiting after the lapse of time d from the commencement by the speed controller II of reducing the speed of the primary source on the pedal 1 (Fig. 3b), and the shorting of the converter 26 is initiated simultaneously with the start of the speed reduction regulator 11 of the power source 1 (FIG. 3c). If d is a very short time, for example less than 3 seconds, it can be considered that the closing of the switching device 26 is initiated simultaneously with the commencement of the deceleration of the primary source of drive 1 by the regulator 11. Figure 3d shows the course of the speed V of the drive machine 1 in the same time scale as in the diagram of FIG. 3c, the speed V of the drive source 1 begins to decrease at point Y. The switching device 9 shown in FIG. 4 is a phase change switch. In addition, the rectifier 36-37 and the driving medium quantity control device 38 are also shown in Fig. 4. Although the drawing does not show a corresponding explanatory example, it is possible to create a system on the basis of the present invention which, together with the first primary means of driving, includes a second primary a drive means having a shaft from which power can be taken, a load driven by the power of the primary and secondary primary drive means in question, an electric generator which is driven by a second primary drive means, an electric cable that connects the armature winding of the generator to the winding of the electromagnetic armature clutch. PL