SU1644314A1 - Электромашинный агрегат - Google Patents

Description

1

(21)4345817/07 (22)21.12.87 (46)23.04.91. Бюл. Nfe 15

(71)Научно-исследовательский, проектно- конструкторский и технологический институт т желого электромашиностроени  Харьковского завода Электрот жмаш

(72)В.8.Кузьмин, С.Д.Бровкин, Ю.Е.Савельев , Ю.А.Козлов и Ю.Г.Грабовский

(56)Глебов И.А.Система возбуждени  мощных синхронных машин. - Л.: Наука, 1979, с.83.

Авторское свидетельство СССР № 819894,кл. Н 02 К 11/00, 1979.

(54) ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ АГРЕГАТ

(57)Изобретение относитс  к электромашиностроению . Цель изобретени  - повышение стабильности частоты вращени  и эксплуатационных свойств электромашинного агрегата. Электромашинный агрегат состоит из приводного двигател  2, генератора 3 и возбудител  4, валы которых соединены посредством полумуфт 9, 10, а также

подвозбудител  5 и датчика 2 углового положени  вала, содержащих посто нные магниты . Посто нные магниты подвозбудител  размещены и закреплены на наружной поверхности одной из полумуфт, вокруг которой расположен статор подвозбудител . а посто нные магниты датчика углового положени  вала размещены и закреплены на наружной поверхности другой полумуфты, вокруг которой расположен статор датчика 2 углового положени  вала. Между статорами подвозбудител  и датчика углового поло- жени  вала установлен раздел ющий элемент, выполненный из высокоэлектропроводного материала, а минимальное рассто ние между посто нными магнитами подвозбудител  и датчика углового положени  вала в аксиальном направлении превышает двойную величину максимального воздушного зазора каждой из указанных электрических машин. Одна или обе полумуфты использованы в качестве маховика, например путем увеличени  наружного диаметра . 2 з.п. ф-лы. 4 ил.

Ё

О

Изобретение относитс  к электромашиностроению и может быть использовано в электромашинных агрегататах. состо щих из групп электромеханических преобразователей (ЭМП), например электрических машин , валы которых соединены с помощью полумуфт, например в системах возбуждени  турбогенераторов, синхронных компенсаторов и двигателей, а также асинхронизированных синхронных электромеханических преобразователей частоты.

Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности частоты вращени  и эксплуатационных свойств электромашинного агрегата.

На фиг.1 изображен электромашинный агрегат, общий вид; на фиг.2 показана муфта с индуктором ЭМП; на фиг.З - муфта, содержаща  два индуктора ЭМП; на фиг.4 - принципиальна  схема электромашинного агрегата.

Электромашинный агрегат (фиг. 1,2),  вл ющийс  преобразователем переменного тока с частотой fi в переменный с частотой f2, содержит расположенные с аксиальным смещением две группы ЭМП. приводной двигатель 1 с датчиком 2 углового положе (л Ј

ни  вала и генератор 3, возбудитель 4, под- возбудитель 5. При этом ЭМП в каждой группе расположены на общих валах 6, 7, валы установлены в Подшипники 8, механически соединены между собой с помощью . муфты, состо щей из двух полумуфт 9. 10, На ободе 11 полумуфты 10 размещен индуктор 12 подвозбудител  5, а его статор расположен напротив внешней поверхности полумуфты.

С целью повышени  стабильности частоты вращени  и сокращени  аксиальных габаритов электромашинного агрегата (фиг.З) на ободе 13 второй полумуфты 9 размещен индуктор 14 второго ЭМП (датчика 2 углового положени  вала).

Электромашинный агрегат (фиг.3,4) работает следующим образом.

Приводной двигатель 1, подключенный к энергосистеме А переменного тока с частотой ft, развивает на своем валу 6 вращающий момент, который посредством полумуфт 9, 10 передаетс  на вал 7 генератора 3 и возбудител  4. При вращении полумуфты 10, содержащей индуктор 12 в обмотке статора 15 подвозбудител  5, индуктируетс  трехфазный ток, который через управл емый выпр митель 16 и аппарат токосъема 17 подводитс  к обмотке ротора 18 возбудител  4. Генерируемый возбудителем 4 переменный ток направл етс  в пре- образователь частоты 19. При этом индуктор 14 датчика 2 углового положени  вала создает в магнитном зазоре датчика магнитный поток практически синусоидальной формы с малым коэффициентом высших гармонических. Со статора 20 датчика 2 снижаетс  и направл етс  в преобразователь частоты 19 информаци  о положении ротора относительно статора и частоте вращени . Преобразователь частоты 19 в зависимости от сигнала датчика 2 преобразует генерируемый возбудителем 4 ток, который через аппарат токосъема 17 подводитс  в обмотку ротора 21 генератора 3. В обмотке статора 22 генератора 3 индуктируетс  переменный ток с частотой f2, циркулирующий в энергосистеме В,

Более высока  стабильность частоты вращени  вала электромашинного агрегата АСЭМПЧ в услови х краткосрочных отклонений от номинала частоты fi, питающей энергосистемы А может достигатьс  путем выполнени  одной или обеих полумуфт с моментом инерции, превышающим момент инерции любого из ЭМП.

В процессе работы электромашинного агрегата индуктор 12 и обмотка статора 15 подвозбудител  5  вл ютс  источником потоков рассе ни , стрем щихс  исказить синусоидальную форму сигнала, снимаемого с датчика 2 углового положени  вала. С целью ограничени  вли ни  указанных потоков рассе ни  между магнитными системами

датчика и подвозбудител  может быть размещен экранирующий элемент 23, выполненный из высокоэлектропроводного материала (фиг.З). Кроме этого, с целью магнитной изол ции индукторов датчика углового положени  вала и подвозбудител  последние могут быть установлены с минимальными рассто нием А в аксиальном направлении , превышающим двойную величину воздушного зазора д каждой из

указанных ЭМП (фиг.З). Это обсто тельство преп тствует замыканию потоков рассе ни  индуктора 12 подвозбудител  5 по телу индуктора датчика 2, обеспечива  в воздушном зазоре датчика синусоидальное распределение магнитного пол .

Вследствие размещени  индукторов ЭМП на одной или обеих полумуфтах и увеличени  динамического момента инерции

повышаетс  стабильность частоты вращени  агрегата, устран етс  необходимость центрировани  ЭМП, размещенных на полумуфтах , что упрощает монтаж электромз- шинного агрегата. Вследствие

расположени  статоров ЭМП напротив внешней поверхности полумуфт устран етс  необходимость устанавливать специальное ограждение полумуфт, св занное с обеспечением безопасности эксплуатации

электромашинного агрегата, что повышает его эксплуатационные свойства.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   1, Электромашинный агрегат, содержащий две группы электромеханических преобразователей , расположенных с аксиальным смещением, при этом электромеханические преобразователи в каждой

   группе расположены на общем валу, а валы механически соединены между собой с помощью муфты, состо щей из двух полумуфт, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности частоты вращени  и эксплуатационных свойств электромашинного агрегата, индуктор по крайней мере одного электромеханического преобразовател  размещен на ободе полумуфты, а его статор расположен напротив внешней

   поверхности полумуфты.
2. 2. Агрегат по п. 1,отличающийс  тем, что на ободе второй полумуфты размещен индуктор второго электромеханическо- го преобразовател .
3. 3. Агрегат по пп.1 и 2, отличающий- с   тем, что одна или обе полумуфты выполнены с моментом инерции, превышающим

   5 I

   момент инерции любого из электромеханических преобразователей.

   S /7

   Фиг. 2

   W

   15