SU1083292A1

SU1083292A1 - Method of adjusting commutator of d.c.electric machine with main pole squirrel-cage

Info

Publication number: SU1083292A1
Application number: SU823446980A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Федюков; Татьяна Петровна Комарец; Леонид Васильевич Маханьков; Рюрик Иванович Аликин
Priority date: 1982-06-01
Filing date: 1982-06-01
Publication date: 1984-03-30

Abstract

СПОСОБ НАСТРОЙКИ КОММУ ТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА С КОРОТКОЗАМКНУТЫМИ ВИТКАМИ НА ГЛАВНЫХ ПОЛЮСАХ в переходных режимах путем ступенчатого регулировани сопротивлени резистора , включенного параллельно обмотке возбуждени , измерени интенсивности искрени при включении напр жени и определени оптимального сопротивлени по минимуму искрени , отличающийс тем, что, с целью повышени КПД машины за счет уменьшени электрических потерь, ступенчато регулируют сопротивление короткозамкнутых витков, при этом на каждой ступени регулировани , указанного сопротивлени при варьировании сопротивлени резистора производ т серию режимов отключени и включени , а заканчивают регулировку сопротивлени короткозамкнутых витков на ступени, при которой достигаетс минимальS ное искрение с разомкнутым резистором. (Л 00 со 1чЭ со IN3METHOD FOR SETTING comm ING dc electrical machines with short-circuited turns on the main poles in transient conditions by stepwise adjusting the resistance of the resistor connected in parallel with the excitation winding, measuring the intensity of arcing when the voltage and determining the optimum resistance of arcing minimized, characterized in that, in order increase the efficiency of the machine by reducing electrical losses, stepwise regulate the resistance of short-circuited turns, while at Doi control stage, said resistance varying with the resistance of the series resistor r is produced off mode and incorporation and complete adjustment resistance short-circuited turns on the stage at which arcing is achieved minimalS Noe an open resistor. (L 00 co 1 chE co IN3

Description

Изобретение относитс к электромашиностроению и касаетс способов настройки коммутации коллекторных электрических машин посто нного тока, предназначенных дл работы в услови х колебани питающего напр жени , и может быть использовано в машинах последовательного возбуждени с многовитковыми обмотками главных полюсов и многовитковыми секци ми кор , у которых трансформаторна ЭДС в коммутируемых секци х превышает во врем переходных режимов реактивную ЭДС, например , в высоковольтных вспомогательных машинах магистральных электровозов посто нного тока с номинальным напр жением 3000 В, мощностью 20-50 кВт. Известен способ настройки коммутации электрической машины посто нного тока последовательного возбуждени в переходных режимах путем ступенчатого регулировани параметров машины с помощью шунта , подключенного параллельно одной из обмоток, наблюдени за искрением посредством прибора 1. Недостатком известного способа вл етс то, что он не позвол ет уменьщить трансформаторную ЭДС в коммутируемых секци х машины, котора вызываетс измен ющимс во времени потоком главных полюсов. Эта ЭДС обусловливает в машинах последовательного возбуждени интенсивн ую вспышку на коллекторе, разрушающую коллектор и щетки. Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ настройки коммутации электрической машины посто нного тока последовательного возбуждени с.короткозамкнутыми витками на главных полюсах в переходных режимах путем ступенчатого регулировани параметров машины с помощью шунта, подключенного параллельно одной из обмоток, наблюдени за искрением посредством прибора, при этом при каждой ступени производ т отключение и включение напр жени , измер ют интенсивность искрени при включении напр жени и определ ют оптимальное сопротивление резистора по минимуму искрени 2. Недостаток указанного способа заключаетс в том, что снижаетс КПД машины изо о ОТ-Т riQ П CTIfVItt llVftfl n Tf 11ГТ ТЧ|1ГЪ-17Т ЧТ11 Ч за выдел ющихс в шунтирующем резисторе потерь при работе в продолжительном режиме . Цель изобретени - повыщение КПД машины за счет уменьшени электрических потерь. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу настройки коммутации электрической машины посто нного тока с короткозамкнутыми витками на главных полюсах путем ступенчатого регулировани сопротивлени резистора, включенного параллельно обмотке возбуждени , измерени интенсивности искрени при включении напр жени и определени оптимального сопротивлени по минимуму искрени , ступенчато регулируют сопротивление короткозамкнутых витков, при этом на каждой ступени регулировани указанного сопротивлени при варьировании сопротивлени резистора производ т серию режимов отключени и включени , а заканчивают регулировку сопротивлени короткозамкнутых витков на ступени, при которой достигаетс минимальное искрение с разомкнутым резистором. На фиг. 1 показан полюс электрической машины с короткозамкнутым витком, поперечный разрез; на фиг. 2 - электрическа схема машины, согласно которой реализуетс предлагаемый способ; на фиг. 3 - У-образные зависимости степени искрени от величины сопротивлени короткозамкнутых витков. На сердечнике 1 (фиг. 1) главного полюса машины размещен короткозамкнутый виток 2, расположенный между катущкой возбуждени и наконечником полюса и выполненный из электропроводного материала, например алюмини . Параллельно обмотке возбуждени 3 (фиг. 2) подключен резистор 4 с регулируемым сопротивлением г. Способ осуществл етс следующим обС начальным сопротивлением короткозамкнутого витка Si ступенчато 6-8 раз регулируют сопротивление резистора, провЬд т режимы отключени и включени питающего напр жени при каждой ступени сопротивлени , резистора. Опыт провод т при максимально возможном напр жении сети. При этом измер ют интенсивность искрени при включении напр жени . Первый режим «Отключение - включение провод т при сопротивлении резистора 2 «N (обрыв в цепи шунтировки). Перед каждым последующим режимом ступен ми уменьшают г так, что последний из 6-8 режимов провод т при величине z: г, определ емой максимально допустимой интенсивностью искрени , например, 3 балла шкалы ГОСТ 183-74. Промежуток времени между обрывом и восстановлением питани должен быть одинаковым во всех режимах в пределах 0,2-1 с. В каждом режиме в момент восстановлени напр жени измер ют класс коммутации, например, индикатором искрени и замер ют величину сопротивлени резистора . Далее уменьшают сопротивление короткозамкнутых витков до величины Sz путем увеличени сечени или применени материалов с меньшим удельным сопротивлением , при этом снова ступенчато регулируют сопротивление резистора и провод т серию режимов отключени и включени питающего напр жени при каждой ступени сопротивлени резистора. Затем вновь уменьшают несколько раз сопротивление короткозамкнутых витков до величин Sj иThe invention relates to electrical engineering and relates to methods for setting the switching of collector electric DC machines designed to operate in conditions of supply voltage fluctuations, and can be used in series excitation machines with multi-turn windings of main poles and multi-turn core sections for which an EMF transformer in the switched sections exceeds during transient conditions the reactive EMF, for example, in high-voltage auxiliary machines direct current roosters with a rated voltage of 3000 V, power 20-50 kW. A known method of setting the switching of an electric machine of direct current of a series excitation in transient modes by means of stepwise adjustment of the parameters of the machine using a shunt connected in parallel to one of the windings, monitoring sparking by the device 1. The disadvantage of the known method is that it does not allow reducing the transformer EMF in the switched sections of the machine, which is caused by the time-varying flow of the main poles. This emf causes an intense flash at the collector in consecutive excitation machines, which destroys the collector and the brushes. The closest to the present invention is a method of setting the switching of an electric machine of direct current of sequential excitation with short-circuited coils at the main poles in transient modes by stepwise adjustment of the machine parameters with a shunt connected in parallel to one of the windings, monitoring the spark by the device, while each stage, the voltage is turned off and on, the intensity of the sparking is measured when the voltage is turned on, and the optimum resistance is determined arcing resistor minimum 2. The disadvantage of this method is that the efficiency of the machine is reduced from OT-T riQ P CTIfVItt IIVftfl n Tf 11GT PM | 1ГЪ-17Т ЧТ11 Ч for the losses in the shunt resistor during long-term operation. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the machine by reducing electrical losses. This goal is achieved in that according to the method of setting the switching of an electric machine of direct current with short-circuited coils at the main poles by stepwise adjusting the resistance of the resistor connected in parallel to the field winding, measuring the intensity of the arcing when the voltage is turned on and determining the optimal resistance from the minimum of the spark, stepwise adjust the resistance short-circuited turns, at each step of regulating the indicated resistance with varying the resistance of the resistor is produced by a series of disconnecting and switching on modes, and the adjustment of the resistance of short-circuited turns is completed at a stage at which a minimum arcing with an open resistor is achieved. FIG. 1 shows the pole of an electric machine with a short-circuited turn, a cross-section; in fig. 2 is an electrical diagram of a machine according to which the proposed method is implemented; in fig. 3 - Y-shaped dependence of the degree of arcing on the magnitude of the resistance of short-circuited turns. On the core 1 (Fig. 1) of the main pole of the machine is placed a short-circuited coil 2 located between the excitation roller and the pole tip and made of an electrically conductive material, for example aluminum. In parallel with the excitation winding 3 (Fig. 2), a resistor 4 with adjustable resistance is connected. The method is carried out as follows: the initial resistance of the short-circuited circuit Si 6-8 times regulates the resistance of the resistor, conducts the disconnecting and switching on supply voltage at each resistance level, resistor. The test is carried out at the highest possible voltage network. The intensity of the sparking is measured when the voltage is turned on. The first mode “Shutdown - switching on is conducted when the resistance of the resistor is 2” N (break in the shunting circuit). Before each subsequent mode, the steps reduce g so that the last of 6-8 modes is carried out at a value of z: g, determined by the maximum allowable intensity of arcing, for example, 3 points of the GOST 183-74 scale. The time interval between the break and the restoration of power should be the same in all modes within 0.2-1 s. In each mode, at the moment of voltage recovery, a switching class is measured, for example, by an arcing indicator, and the resistance value of the resistor is measured. Further, the resistance of short-circuited coils is reduced to Sz by increasing the cross section or using materials with a lower resistivity, while again adjusting the resistance of the resistor in steps and conducting a series of disconnecting and activating supply voltages at each resistor level. Then again the resistance of short-circuited turns decreases to Sj and

84 с-последующим повторением перечисленных выше операций и заканчивают регулировку сопротивлени короткозамкнуты) витков и ступени, при которой достигаетс минимальное искрение с разомкнутым резистором. Использу полученные данные,, стро т зависимости класса коммутации от величины ft p-j-p -, где Го сопротивление обмотки возбузадени (кривые 1, 2, 3, 4 на фиг. 3). Оптимальным сопротивлением короткозамкнутых витков 5з вл ,етс такое их сопротивление, при котором минимальное искрение достигаетс при разомкнутом резисторе , т.е. при 1 (крива 3 на фиг. 3). Регулировочный резистор 4 после настройки отключают. Минимум искрени при j3 1 с короткозамкнутыми витками с сопротивлением Si объ сн етс тем, что именно при сопротивлении Sj обеспечиваетс оптимальное соотношение между всеми ЭДС в коммутируемых секци х, а небалансна ЭДС при84 with the subsequent repetition of the above operations and complete the adjustment of the resistance short-circuited turns and a step at which a minimum arcing is achieved with an open resistor. Using the data obtained, the dependences of the switching class on the value of ft p-j-p - are constructed, where Go is the resistance of the excitation winding (curves 1, 2, 3, 4 in Fig. 3). The optimal resistance of short-circuited coils 5z is their resistance at which minimum sparking is achieved with an open resistor, i.e. at 1 (curve 3 in Fig. 3). Adjusting resistor 4 after setting off. The sparking minimum at j3 1 with short-circuited turns with resistance Si is explained by the fact that it is with resistance Sj that the optimum ratio between all the EMF in the switched sections is provided, and the unbalanced EMF at

этом близка к нулю. При сопротивлени х короткозамкнутых витков Si и Sj оптимум соотношени ЭДС в коммутируемых секци х достигаетс лишь при совместном действии короткозамкнутых витков и регулировочного сопротивлени 4. Наконец, при слишком малом сопротивлении короткозамкнутых витков S4 искрение в переходных режимах вновь усиливаетс за счет преобладани this is close to zero. With resistances of short-circuited turns of Si and Sj, the optimum ratio of the emf in the switched sections is achieved only with the combined action of short-circuited turns and adjusting resistance 4. Finally, if the resistance of the short-circuited turns S4 is too small, the spark in the transient regimes again increases due to the prevalence

реактивной ЭДС над трансформаторной . Ускор ть процесс настройки коммутации за счет того, что снимать только точки ai, аз, аз, а (при разомкнутом резисторе измен ть сопротивление короткозамкнутых витков) нецелесообразно, так как по одной точке трудно оценить требующеес количественное изменение сопротивлени короткозамкнутых витков дл получени оптимальной настройки коммутации в точке а , в которой наблюдаетс наименьшее искрение .reactive emf over transformer. It is not expedient to speed up the switching setup process by removing only the ai, az, az, and (with an open resistor change resistance of short-circuited turns), since it is difficult to estimate the required quantitative change in the resistance of short-circuited turns for one point to obtain an optimal switching setting. at point a, in which the smallest sparkle is observed.

+ 0+ 0

- о- about

1,0 J1.0 J

Фмг. 3Fmg 3

Claims

METHOD FOR CONFIGURING DC COMMUNICATION MACHINE WITH SHORT-CAM

STAINED CIRCUITS ON THE MAIN POLES in transient conditions by stepwise regulation of the resistance of the resistor connected in parallel with the field coil, measuring the intensity of sparking when voltage is turned on and determining the optimal resistance to minimize sparking, characterized in that, in order to increase the efficiency of the machine by reducing electrical losses, stepwise regulate the resistance of short-circuited turns, while at each stage of regulation, the specified resistance when varying the resistance stories produce a series of opening and closing modes, and adjustment of the resistance end short-circuited turns on the stage at which arcing is achieved with a minimum open resistor.