SU38226A1 - Устройство дл приведени в действие с переменным числом оборотов многофазного асинхронного двигател - Google Patents

Description

Применение асинхронных многофазных электродвигателей большой мощности усложн етс  трудностью изменени  в широких пределах числа оборотов в то врем , как во многих случа х (например , при электрической прокатке, электрическом приводе дл  вращени  башен военных кораблей и т. п.) требуетс  самое широкое и плавное изменение числа оборотов электродвигател  большой мощности.

В патенте № 1335 предлагаетс  устройство дл  приведени  в действие с переменным числом оборотов многофазного асинхронного двигател  от многофазного коллекторного альтернатора, вращающегос  с посто нной скоростью. В этом случае при питании переменной частотой асинхронного или синхронного многофазного двигател  дл  приведени  его с переменной скоростью непосредственно от коллекторного многофазного альтернатора вс  мощность дл  питани  двигателей доставл етс  коллекторным альтернатором . Така  система необходима в том случае, если вращение двигател  подвергаетс  реверсированию без переключени  пор дка следовани  фаз. в главной цепи системы, а имеют место только соответствующие изменени  направлени  вращени  пол  в цепи возбуждени 

(339)

коллекторного альтернатора. Предлагаемое же изобретение может быть применено в том случае, когда двигатель, приводимый в движение с переменной скоростью от системы, генерирующей переменную частоту, вращаетс  в одном каком-либо избранном направлении или когда изменение направлени  вращени  двигател  может производитьс  путем изменени  пор дка следовани  фазв главной цепи двигател . В этом случае основным генератором переменной частоты  вл етс  асинхронный генератор, вращаемый с посто нной скоростью, а коллекторный альтернатор служит лишь дл  покрыти  мощности его скольжени . Благодар  тому, что коллекторный альтернатор доставл ет или принимает лишь ту часть мощности, котора  соответствует скольжению, его установочна  мощность составл ет лищь относительно небольшую часть той мощности, на которую рассчитан двигатель. Так как асинхронный генератор может быть построен на большую мощность, чем коллекторный альтернатор, то данна  система может быть выполнена принципиально на большую мощность по сравнению с системой непосредственного питани  двигател  от коллекторнога альтернатора.

На чертеже фиг. 1 изображает принципиальную схему предлагаемого устройства; фиг. 2, 3, 4, 5-соответствующие характеристики системы в зависимости от различных условий частоты; фиг. б и 7- некоторые видоизменени  принципиальной схемы того же устройства.

Указанное устройство, в основном, состоит: из асинхронного двигател  Д (фиг. 1, б и 7), приводимого с переменной скоростью от генераторной станции, дающей переменную частоту, асинхронного генератора АГ, питающего двигатель Д, коллекторного альтернатора КА, включенного на кольца асинхронного генератора -4Г, механического двигател  Т, привод щего генераторную станцию из машин /и К А с посто нной скоростью и синхронного возбудител  .в, доставл ющего многофазный ток переменной частоты в обмотку возбуждени  КА, двигател  Ж, вращающего возбудитель В и с переменной регулируемой скоростью и генератора посто нного тока, доставл ющего посто нный ток дл  вращени  двигател  М. и дл  возбуждени  возбудител  В.

Измен   скорость вращени  возбудител  В путем изменени  числа оборотов двигател  Ж в силу тока его возбуждени  с помощью реостата г, можно измен ть по произвольно выбранному закону -частоту и напр жение на зажимах возбуждени  коллекторного альтернатора КА. Вследствие этого будут измен тьс  по некоторому определенному закону частота и напр жение на кольцах -асинхронного генератора АР и на его -главных зажимах, к которым присоединен двигатель Д. При регулировании скорости асинхронного двигател  с помощью изменени  частоты напр жение будет измен тьс  в функции от частоты по некоторому закону, который должен зависеть от того, как измен етс  момент «а валу двигател  Д, при изменении его :корости. Наилучшие услови  работы двигател  получаютс , если между моментом на валу If, напр жением 1/ на зажимах и частотой v будет существовать зависимость

-;/

Fi

,

Ма и 2 относ тс 

индексы 7

к значению

всех величин при первом и втором режиме .

На фиг. 2 изображены кривые зависимости напр жени  на зажимах Е генератора АГ и отдаваемой мощности Pj генераторной станции, напр жени  на кольцах ЕГ и мощности в главной цепи коллекторного альтернатора If А, равной мощности скольжени  PS, силы тока в главной Цепи /о в зависимости от частоты при работе двигател  Д с посто нным моментом на валу Ж const. В этом случае максимальна  мощность на кольцах генератора АГ достигает только 25% его мощности PI при синхронной

частоте va . °, где Ра - число пар по60

люсов генератора АГ и п-число оборотов его в минуту.

На фиг. 3 изображены кривые зависимости электродвижущих сил j&a коллекторного альтернатора на его зажимах , на зажимах статора ES и ротора Дг при относительном изменении его

частоты -, где vs - частота в его глав-rk

НОЙ цепи и vr и Р/г - число пар 60

полюсов в альтернаторе.

На фиг. 4 и 5 изображены соответствующие характеристики дл  асинхронного генератора АГ и коллекторного альтернатора ICA при работе двигател  Д с моментом Jlf на валу, пропорциональным квадрату частоты и скорости. В этом случае мощность коллекторного альтернатора составит лишь 15% от синхронной мощности генератора АГ,

Схема фиг. 1 не позвол ет системе переходить на работу выше синхронной скорости так как при этой скорости КА должен доставить на кольца генератора АГ ток нулевой частоты. Дл  этого он должен получить в свою систему возбуждени  также ток нулевой частоты от возбудител  В, но так как последний не может дать напр жени  при скорости, равной нулю, то данна  система позвол ет работать только при скорости ниже синхронной. Дл  возможности работать при скорости синхронной и выше синхронной может быть применена система, при которой возбудитель Д доставл ет возбудительный ток не на статор, как в схеме фиг. 1, а на кольца ротора

(фиг. б). В этом случае при синхронной скорости генератора 7 коллекторный альтернатор сможет доставить на его кольца ток нулевой частоты, так что в этом случае на его кольца возбудитель В должен доставить возбудительный ток при синхронной частоте Vr

Если при возможности работы системы с синхронной скоростью желательно сохранить возбуждение коллекторного альтернатора со статора, то в этом случае можно возбуждать его от промежуточного коллекторного возбудител -К5, который будет получать возбуждение с ротора (фиг. 7). Вместо синхронного возбудител  В может быть применена люба  друга  машина, могуща  доставл ть напр жение переменной частоты, например, коллекторный преобразователь частоты.

Данна  система может найти себе применение в р де случаев, где требуетс  привод с переменной скоростью

двигател  от отдельной генераторной станции, например, при работе двигател  с посто нным моменто м на валу в шахтных подъемных устройствах, при посто нной мощности на валу двигател  в дизель-электровозах и при моменте на

р.„ валу, пропорциональном квадрату скорости в вентил торных установках и при электрическом приводе корабельных винтов.

Предмет изобретени .

Форма выполнени  устройства по патенту № 1335, отличающа с  тем, что коллекторный многофазный альтернатор служит дл  возбуждени , например, с ротора , механически св занного с ним генератора , типа асинхронной машины, вращаемого с неизменной скоростью и предназначенного питать асинхронный двигатель или двигатели, приводимые в действие с переменным числом оборотов . к зависимому авторскому свидетельству М. П. Костенко J 38226

Е

фиг ij зависимому авторскому свидетельству М. П. Костенко i 88226