SU516165A1

SU516165A1 - Autonomous power drive

Info

Publication number: SU516165A1
Application number: SU1849569A
Authority: SU
Inventors: Марк Михайлович Олешкевич; Валентин Иванович Шафранский
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Инситут
Priority date: 1972-11-24
Filing date: 1972-11-24
Publication date: 1976-05-30

Description

двигател . Под Следующими друг за другом фазами подразумеваютс фазные обмотки, сдвинутые друг относительно друга иа - (т - число фаз системы). Обозначим начала следующих друг за другом фаз буквами в алфавитном пор дке А, В, С, D, Е, F. Тогда от фазы А генератора питаетс фаза Л двигател , от фазы В-В, от фазы С-С, от фазы D - D, от фазы Е - Е, от фазы F - F, где В , D,F - концы фазных обмоток двигател . В зависимости от числа полюсов обмотки возбуждени генератора (рг) измен етс угол сдвига фазных токов двигател . В общем случае ОН равен: -Р,-.(1) Число 1НОЛЮСОВ Двигател При этом п - Д -л - о Допустим, что переключени вьшолнены таКИМ образом, что от фае генератора, сдвину360° „, -2, питаютс две фазы двигател . тых на Тогда схема соединени сдвинутые на фазных обмоток двигател может быть названа «двойной чередующейс звездой. В рассматриваемой шестифазной системе: от фазы А генератора питаютс фазы Л и D двигател , от фазы В-В и Е, от фазы С-С и F; ( А, С, Е - фазы генератора, оси которых сдвинуты друг относительно друга на -2); А и D, В w. Е, С и F-питающиес от каждой фазы генератора 2 фазы двигател , сдвинутые друг относительно друга еа . При таком соединении обмоток угол сдвига фазных токов в зависимости от числа полюсов генератора измен етс по закону: ад --JT,(3) а число его пар полюсов -2 Р При большем числе |фаз аналогичным образом Могут быть получены другие схемы, где от каждой из фаз генератора, сдвинутых друг 360° „„ . относительно друга на -3, питаютс 3 фазы двигател , сдвинутые друг относительно 360 друга на --- (схема «тройна чередующа с звезда). При этом угол сдвига фазных токов станет равным а число его пар полюсов - 3/7г п - Рл 2г. Как показывает гармонический анализ маг/и м „ БИТНОГО ПОЛЯ двигател нри - -рг, и соответственно в (2), (4) и (6) основна гар-моника пол двигател вращаетс в одном направлении, а при -.рг, 2рг и , - В противополож tZ , ном. При 2рг и - 3pi, в соответ АZ ствующих выражени х магнитное поле двигател пульсирует. Таким образом, в т-фазной системе может быть нолученО число ст шеней частоты вращени двигател больше числа ступеней полюсности генератора. Например, при частоте вращени генератора 1500 об/мин. В двенадцатифазной системе при трех ступен х нолюсности генератора может быть получено 8 ступепей частоты вращени двигател , а в шестифазпой системе при двух ступен х полюсности генератора - 4 ступени частоты вращени . На фиг. 1 и 2 представлены схемы соединени обмоток щестифазных полюсно-переключаемых синхронного генератора и асинхронного двигател ; на . 3 - схема цепей управлени контакторами; на фиг. 4 и 5 - схемы, имеющие место при различных положени х командоконтроллера. На указанных схемах А, В, С, D, Е, F - начала статорных обмоток. В , D, F - концы; КК -командоконтроллер. К, П, 2К-катушки и контакты контакторов. На схемах изображена обмотка возбуждепи генератора, позвол юща получать число пар ПОЛЮСОВ генератора, равным 1 и 2 путем переключени контакторов 1К и 2К. Изображенные на фиг. 1 и 4 схемы по сн ют переключени фазных обмоток и обмоток возбуждени генератора при соединении обмотки двигател в «звезду, а на фиг. 2 и 5 - при соединении ее в «многоугольник. В первом положении комапдоконтроллера КК (фиг. 1 и 2) включен контактор 1К, контактор К Отключен. Этому соответствует по сн юща схема, приводима на фиг. 4, а (б, а). Число Пар полюсов обмотки возбуждени генератора . Схема соединени силовых обмоток «многоугольник - «чередующа с звезда («многоугольник - «чередующийс многоугольник). Число пар полюсов двигател в соответствии с (2) , а частота вращени пол engine By successive phases are meant phase windings that are shifted relative to each other anda - (t is the number of phases of the system). Denote the beginnings of successive phases with letters in alphabetical order A, B, C, D, E, F. Then, the phase L of the engine is fed from phase A of the generator, from phase B-B, from phase C-C, from phase D D, from phase E to E, from phase F to F, where B, D, F are the ends of the phase windings of the motor. Depending on the number of poles of the generator excitation winding (pr), the phase angle of the motor currents is shifted. In general, it is equal to: -P, -. (1) The number of 1NOLUSES of the motor. In this case, p - D - l - o. . Then the connection scheme shifted to the phase windings of the motor can be called a double alternating star. In the six-phase system under consideration: from phase A of the generator, phases L and D of the engine are fed, from phase B-B and E, from phase C-C and F; (A, C, E - generator phases, the axes of which are shifted relative to each other by -2); A and D, In w. E, C and F-powered from each phase of the generator 2 engine phases, shifted relative to each other by ea. With such a connection of the windings, the phase shift angle depends on the number of poles of the generator according to the law: hell --JT, (3) and the number of its pole pairs is -2 P With a larger number of | phases in the same way, other schemes can be obtained, where from each of the generator phases shifted to each other 360 ° „„. relative to each other by -3, the 3 phases of the engine are fed, shifted relative to 360 of each other by --- (triple alternating star circuit). In this case, the phase shift angle of the currents will become equal and the number of its pole pairs will be 3 / 7g n - Rl 2g. As shown by the harmonic analysis of the mag / and m „of the BIT FIELD of the engine nr - -rg, and respectively in (2), (4) and (6) the main harmonic of the engine floor rotates in one direction, and with –.r, 2r and , - In opposite tZ, nom. At 2 rg and –3 ppi, in accordance with the AZ expressions, the magnetic field of the engine pulsates. Thus, in a t-phase system, the number of engine speeds can be obtained more than the number of generator pole positions. For example, at a generator speed of 1500 rpm. In the twelve-phase system with three steps of the generator zero position, 8 steps of the engine rotational speed can be obtained, and in the six-phase system with two steps of the generator polarity, 4 steps of the rotation frequency. FIG. 1 and 2 are diagrams for connecting the windings of a phase-pole pole-switching synchronous generator and an induction motor; on . 3 is a diagram of the control circuits of the contactors; in fig. 4 and 5 are diagrams that take place at different positions of the controller. In the above schemes, A, B, C, D, E, F are the beginnings of the stator windings. B, D, F - ends; QC is the command controller. K, P, 2K-coil and contactors contacts. The diagrams show the winding of the exciter generator, allowing the number of pairs of generator POLES to be obtained 1 and 2 by switching contactors 1K and 2K. Depicted in FIG. 1 and 4 of the circuit, the phase windings and generator excitation windings are switched when the motor winding is connected to a star, and in FIG. 2 and 5 - when connecting it to a “polygon. In the first position of the coma controller KK (Fig. 1 and 2), the contactor 1K is turned on, the contactor K is disconnected. This corresponds to the explanatory diagram, which is shown in FIG. 4, a (b, a). The number of pairs of poles of the generator field winding. The connection circuit of the power windings is a polygon — an alternating star (a polygon — an alternating polygon). The number of pole pairs of the engine in accordance with (2), and the frequency of rotation of the field

Рг1Pr1

n - n.J -«гР .1 2n - n.J - “rR .1 2

Во втором Положении командоконтроллера включены контакторы Щ и К. Этому Соответствует по сн юща схема фиг. 4,6 (5,6). Число Пар полюсов обмотки возбуждени генератора равно . Схема соединени силовых обмоток «многоугольник - «двойна чередующа с звезда. Число пар полюсов двигател в соответствии с (4) .In the second position of the controller, the contactors и and включены are included. To this corresponds the explanatory diagram of fig. 4.6 (5.6). The number of pairs of poles of the generator field winding is equal to. The connection circuit of the power windings "polygon -" is double alternating with a star. The number of pairs of poles of the engine in accordance with (4).

Таким образом, частота враЩени пол двигател .Thus, the frequency of the engine floor engine.

В третьем положении командоконтроллера включен .контактор 2К, контактор К отключен . Этому соответствует схема на фиг. 4.s (5, в).In the third position of the controller it is on. 2K contactor, contactor K is disconnected. This corresponds to the diagram in FIG. 4.s (5, в).

Число пар полюсов генератора . Схема соединени силовых обмоток «многоугольниК - «чередующа с звезда («многоугольник - «чередующийс многоугольник). Число пар полюсов двигател в соответствии с (2) , а частота вращени пол двигател .The number of pole pairs of the generator. The connection pattern of the power windings "polygon" is "alternating with a star (" polygon - "alternating polygon). The number of pairs of poles of the engine in accordance with (2), and the frequency of rotation of the engine floor.

В четвертом положении командоконтроллера КК включены контакторы К и 2К. Этому соответствует схема фиг. 4, г (5, г). Число пар полюсов генератора . Схема соединени силовых обмоток «многоугольник - «двойна чередующа с звезда. Число пар полюсов двигател в Соответствии с (4) , а частота вращени пол . Направление вращени обратное по сравнению с предыдущими случа ми, так как .In the fourth position of the QC controller, contactors K and 2K are included. This corresponds to the scheme of FIG. 4, g (5, g). The number of pole pairs of the generator. The connection circuit of the power windings "polygon -" is double alternating with a star. The number of pairs of poles of the engine in accordance with (4), and the rotational speed of the field. The direction of rotation is the opposite of the previous cases, since.

Преимущества предлагаемого электропривода дл управлени частотой вращени асинхронного двигател в автономной многофазной системе Г-Д переменного тока состо т в следующем.The advantages of the proposed electric drive for controlling the rotational speed of an asynchronous motor in an autonomous multi-phase AC-AC system are as follows.

Применение дополнительных несложных переключений в силовых цеп х позвол ет уменьщить число ступеней полюсно-переключаемойThe use of additional simple switchings in power circuits allows to reduce the number of pole-switched stages.

обмотки возбуждени синхронного генератора при заданном числе ступеней частоты вращени двигател , увеличить число ступеней частоты вращени двигател при заданном числе ступеней полюсности генератора. При неизменном диапазоне изменени частоты вращени двигател возможно уменьщение диапазона изменени чисел полюсов генератора, что приводит к снижению его веса. Переключение числа полюсов генератора осуществл етс только в цеп х его обмотки возбуждени . Это существенно упрощает травление системой по сравнению с трехфазной системой мноточастотный синхронный генератор-м«огоскоростной асинхронный двигатель.excitation winding of the synchronous generator with a given number of stages of the engine rotation frequency, increase the number of stages of the engine rotation frequency with a given number of generator polarity levels. With a constant range of variation of the engine rotation frequency, it is possible to decrease the range of variation of the numbers of generator poles, which leads to a decrease in its weight. The switching of the number of poles of a generator is carried out only in its excitation winding circuits. This greatly simplifies the etching system compared to a three-phase multi-frequency synchronous generator "m-speed asynchronous motor.

В р де случаев выполнение системы возможно на базе серийных электрических мащин переменного тока.In a number of cases, the system can be carried out on the basis of serial AC electric masks.

2020

Формула и 3 о б р е т е н 1 Formula and 3 onbet e n 1

Электропривод с автоно.мным питанием, содержащий асинхронный двигатель и синхронный генератор с полюсно-переключаемой обмоткой возбуждени , в котором обмотки inoм нутых электрических мащин состо т из т секций, от л ич а ющп и с тем, что, с целью расщирени диапазона регулировани частоты вращени двигател (при заданном числе ступеней полюсности генератора, в силовые цепи введен коммутатор, через контакты которого соединены секции генератора с секци ми двигател , причем начала (концы) фазAn autonomic powered electric drive containing an asynchronous motor and a synchronous generator with a pole-switched field winding, in which the windings of the injected electrical machines consist of sections, ranging from a single one, so as to widen the frequency control range motor rotation (for a given number of generator pole positions, a switch is inserted into the power circuits, through the contacts of which the generator sections are connected to the engine sections, with the beginning (ends) of the phases

двигател подключены по пор дку к фазамmotor connected in phase order

ЗбО Р, 360 „ЗБО Р, 360 „

1 з ) 1 h)

генератора, сдвинутым на generator shifted by

тт 360tt 360

4 И т. д., И К каждой из них подключет4 Etc., And connects to each of them

ны две, три, четыре и т. д. фазы двигател ,We are two, three, four, etc., engine phases,

360 сдвинутые друг относительно друга на -- ,360 shifted relative to each other by -,

45 ЗбО 36045 ZbO 360

и т. д.etc.

AA

f(;i Hxnuii///jiu ЗКи::(гельf (; i Hxnuii /// jiu ЗКи: :( gel

siS-b siS-b

I CliHKpOHHtiUACiWX/JOHhii/UI CliHKpOHHtiUACiWX / JOHhii / U

I генератордНигательI generatorNigator

K. Ф«г.2K. F "g.2

Фиг.11

1K fg1K fg

2/f2 / f

фиг.55

OffMOi i::a Eoз5L f дffнu, OffMOi i :: a Eoz5L f dfnu,

0)0)

++

;;

NN

SS

4 four

++

Г iГ i

а)but)

оabout

++

))

ЧхXx

))