SU587892A3 - Electric drive - Google Patents
Electric driveInfo
- Publication number
- SU587892A3 SU587892A3 SU721817405A SU1817405A SU587892A3 SU 587892 A3 SU587892 A3 SU 587892A3 SU 721817405 A SU721817405 A SU 721817405A SU 1817405 A SU1817405 A SU 1817405A SU 587892 A3 SU587892 A3 SU 587892A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- speed
- windings
- rotor
- winding
- electric drive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к электрическим машинам и может быть использовано дл передачи мощности первичного двигател (например , дизельного двигател , паровой турбины, гидротурбины, электродвигател и т. д.) к нагрузке , такой как гребной винт судна, колесо автомобил , насос и т. д.The invention relates to electric machines and can be used to transfer the power of a prime mover (e.g. diesel engine, steam turbine, hydro turbine, electric motor, etc.) to a load such as a propeller of a ship, a car wheel, a pump, etc.
Известны электроприводы, содержащие приводной двигатель, зубчатые редукторы и рабочий механизм 1. Однако в них зубчатые передачи подвергаютс повреждени м из-за изменений величины крут щего момента.Electric actuators are known which contain a drive motor, gear gears and an operating mechanism 1. However, gears in them are subject to damage due to variations in the torque value.
Известны также электроприводы, содержащие двигатель с регул тором скорости и каскадную электромагнитную муфту, снабженную двум индукторами с обмотками возбуждени , демпферными обмотками и двум кор ми с многофазными электрически соединенными между собой обмотками, при этом одна из вращающихс частей каскадной муфты соединена с двигателем, а две другие механически св заны между собой и с нагрузкой 2. Однако отмечаютс плохие синхронизирующие свойства электропривода при изменении его режима работы.Electric drives are also known that contain a motor with a speed regulator and a cascade electromagnetic clutch, equipped with two inductors with excitation windings, damping windings and two cores with multiphase electrically connected windings, one of the rotating parts of the cascade clutch connected to the motor, and two others are mechanically related to each other and to the load 2. However, poor synchronizing properties of the drive are noted when its operation mode changes.
Цель изобретени - улучшение условий синхронизации.The purpose of the invention is to improve the synchronization conditions.
Дл этого в цепь одной из об.моток возбуждени включен узел синхронизации, св занный с регул тором скорости.For this purpose, a synchronization node connected to the speed regulator is included in the circuit of one of the driving currents.
На фиг. 1 показан предлагаемый электропривод , общий вид; на фиг. 2 и 3 - варианты схем элетропривода; на фиг. 4 - временные диаграммы.FIG. 1 shows the proposed drive, a general view; in fig. 2 and 3 - variants of electric drive circuits; in fig. 4 - time diagrams.
Электропривод содержит двигатель 1, нагрузку 2 и каскадную электромагнитную муфту, включенную между ними. Каскадна муфтаThe drive contains a motor 1, a load 2 and a cascade electromagnetic clutch connected between them. Cascade coupling
включает электромагнитную муфту 3, имеющую два ротора 4 и 5, которые выполнень с возможностью относительного вращени . Ротор 5 снабжен корной обмоткой 6, а ротор 4 - обмоткой возбуждени 7, и синхронную мащину 8, имеющую статор 9 и ротор 10, обмотку возбуждени II, демпферную обмотку, заложенную в поверхность сердечника, и обмотку кор 12. Якорна обмотка 6 электромагнитной муфты 3 и корна обмотка 12 синхронной машины 8 электрически соединены между собой . Ротор 5 электромагнитной муфты 3 механически объединен с ротором 10 машины 8 и соединен с нагрузкой 2. Ротор 4 муфты 3 св зан с двигателем 1, снабженным устройством 13 регулировани скорости.includes an electromagnetic clutch 3, having two rotors 4 and 5, which are made with the possibility of relative rotation. The rotor 5 is provided with a root winding 6, and the rotor 4 is equipped with an excitation winding 7, and a synchronous mask 8 having a stator 9 and a rotor 10, an excitation winding II, a damper winding embedded in the core surface, and a winding of the core 12. Anchor winding 6 of the electromagnetic coupling 3 and the root winding 12 of the synchronous machine 8 are electrically interconnected. The rotor 5 of the electromagnetic clutch 3 is mechanically integrated with the rotor 10 of the machine 8 and connected to the load 2. The rotor 4 of the clutch 3 is connected to the engine 1, equipped with a speed control device 13.
Обмотка возбуждени 7 ротора 4 сосдинена с по.мощью токосъемных колец 14 с источНИКОМ посто нного тока (не показан на чертеже ) через выключатель 15. Обмотка 6 через токосъемные кольца 16 св зана с обмоткой кор 12 машины 8 через переключатель 17, содержащий фазопереключающий узел. В качестве приводного двигател 1 может быть использован дизельный двигатель, парова , газова турбины, гидротурбина, электродвигатель и т. д. Гребной винт судна, колесо автомобил , вентил тор, насос могут быть исаользовчны в качестве нагрузки 2. Двигатель 1 соединен с каскадной муфтой входным валом 18, а ил-пузка 2 - через выходной вал 19, установленные соответственно в подшипниковых узлах 20 и 2i. Узел синхронизации /.2 соединен с обмоткой возбуждени 11 синхронЮЙ машины 8 и св зан с устройством регулировани скорос и 13 св зью 23. Обмотки возбуждени 7 и 1могут бы;;, ; лключены к выпр мител м и 25. Имеетс канал 26 дл подачи рабочей среды (нефть, бензин, газ, электрический ток и т. д.) дл двигател 1 и узел регулировани 27 дл рабочей спеды. Электроп вод работает следуюш,им образом . Если скорость врашени роторов 4 и 5 электромагнит::ой муфты 3 соответственно N4 и NS, N4 N , то можем получить N4-fN5 Nfo, (1) г;е NO вл етс скоростью вращени ротора по отношению к ротору 5. чогда направление зращени роторов 4 и 5 совпадает, то знак перед N5 в уравнении (I) отрицательный, а когда направление вращени роторов 4 и 5 вл етс противоположным, знак перед NS в уравнении (1) положительный. Независимо от того, будет ли направление вращени ротора 5 то же самое, ч,то и ротора 4, или нет, электромагнитна муфта 3 работает не только как муфта, но и как генератор. В этом случае электродвигатель, объедин ющий муфту 3 с синхронной машиной 8, может передавать мощность от привода 1 к нагрузке 2. Далее направление вращен,: нагрузки 2 может быть изменено при сохранении направлени вращени привода 1 посто нным. Если количество полюсов муфты 3 и машины 8 соответственно РЗ и Pg, а частота переменного тока в контуре между машиной 8 и муфтой 3 f, то получаем NO 120 f/Рз (2) N5 120 f/Pg (3) Следовательно, N(,/N5 P8/P.3 (4) Из уравнений (1) и (4) N4±N5 N5 P8/P3, N4(P, 1)-N5. (5) Если , направление вращени pbfbра 10 синхронной мащины 8 может быть противоположным направлению вращени ротора 4 муфты 3. Если обмотка 12 кор синхронной машины 8 вл етс полюсопереключаемой и она электрически соединена с обмоткой кор 6 муфты 3 через фазовый переключатель 17, то скорость вращени нагрузкИ 2 больще при противоположных направлени х вращени ротора гфивода 1, ротора синхронной мащины 8. Аналогичный результат может быть получен , когда обмотка кор 6 электромагнитной муфты 3 вл етс полюсопереключаемой и электрически соединены обмотка 6 электромагнитной муфты 3 и обмотка кор 12 синхронной машиной 8 через фазовый переключатель 17. Конструкци , показанна на фиг. 1 и 2, может действовать как устройство, аналогичное редуктору. Скорость входного вала 18 ротора электромагнитной муфты 3 снижаетс до скорости выходного вала 19. Направление вращени нагрузки 2 может быть изменено при сохранении направлени вра щени первичного двигател или привода 1 посто нным. Как видно имеетс синхронна скорость электрического двигател , объедин ющего электромагнитную м/фту 3 и синхронную машину 8. Когда двигатель 1 вращает ротор 4 муфты 3, а на обмотку возбуждени 7 электромагнитной муфты 3 подано посто нное напр жение, и обмотка кор 6 электромагнитной муфты 3 электрически соединена с обмоткой кор 12 мащины 8, то ротор 10 машины 8 начинает вращать ротор 5 муфты благодар демпферной обмотке мащины 8. Скорость нагрузки 2 постепенно увеличиваетс и достигает скорости, близкой к синхронной скорости. Но ввести ротор 10 синхронной машины 8 в синхронизм при нагрузке 2 с большим моментом инерцни и замкнутой через узел синхронизации 22 обмотке возбуждени 11 машины 8 весьма сложно . Однако, если замыкание обмотки возбуждени 11 посредст зсм узла синхронизации 22 осуществл етс одновременно с действием устройства 13 дл снижени скорости привода 1, то ротор 10 синхронной мащины 8 может быть легко введен в синхронизм. Это может быть легко осуществлено при направлении вращени ротора 10, противоположном направлению вращени ротора 4 электромагнитной муфты 3, соединением электрической обмотки кор муфты 3 с обмоткой кор синхронной мащины через переключатель 17. Устройство дл регулировани скорости 13 регулирует или измен ет скорость привода посредством регулировани условий (температура , давление и т. д.) и количества рабочей среды. Когда приводом 1 вл етс парова турбина, устройство 13 представл ет собой регул тор скорости, который регулирует распределительный клапан паропровода. Когда приводом 1 вл етс дизель или газова турбина , устройство 13 представл ет собой регул тор скорости, который регулирует количество впрыска горючего в двигатель. Одновременное действие узла синхронизации 22 и регул тора 13 осуществл етс вручную , механически или электрически. Это по- казано на фиг. 4, гдед1 врем 28 и 29 соответственно показывают действие, узла сихронизации 22 и устройства регулировани скорости 13; X и Y соответственно показывают точки замыкани узла синхронизации 22 и изменение установленного значени регул тора скорости 13 дл начала снижени скорости привода 1. На фиг. 4а устройство регулировани скоростиThe excitation winding 7 of the rotor 4 is connected with the help of collector rings 14 with a source of direct current (not shown in the drawing) through the switch 15. The winding 6 through the collector rings 16 is connected to the winding of the core 12 of the machine 8 through the switch 17 containing the phase-switching unit. A diesel engine, a steam engine, a gas turbine, a hydro turbine, an electric motor, etc. can be used as the driving engine 1. The propeller of the vessel, the automobile wheel, the fan, and the pump can be used as a load 2. The engine 1 is connected to the cascade input coupling shaft 18, and the il-pad 2 - through the output shaft 19, installed respectively in the bearing assemblies 20 and 2i. The synchronization unit /.2 is connected to the field winding of the 11 synchrony machine 8 and is connected with the speed control device and 13 by the link 23. The field windings 7 and 1 could ;; connected to the rectifier and 25. There is a channel 26 for supplying the working medium (oil, gasoline, gas, electric current, etc.) for the engine 1 and the control unit 27 for the working gears. Electrop water works in the following way. If the speed of rotation of rotors 4 and 5 of electromagnet :: clutch 3, respectively N4 and NS, N4 N, then we can get N4-fN5 Nfo, (1) g; e NO is the speed of rotation of the rotor relative to the rotor 5. rotors 4 and 5 match, then the sign in front of N5 in equation (I) is negative, and when the direction of rotation of rotors 4 and 5 is opposite, the sign in front of NS in equation (1) is positive. Regardless of whether the direction of rotation of the rotor 5 is the same, h, or rotor 4, or not, electromagnetic clutch 3 works not only as a clutch, but also as a generator. In this case, the electric motor connecting the coupling 3 with the synchronous machine 8 can transmit power from the drive 1 to the load 2. Then the direction is rotated: the load 2 can be changed while keeping the direction of rotation of the drive 1 constant. If the number of poles of the coupling 3 and the machine 8, respectively, РЗ and Pg, and the frequency of the alternating current in the circuit between the machine 8 and the coupling 3 f, then we get NO 120 f / Рз (2) N5 120 f / Pg (3) Therefore, N (, / N5 P8 / P.3 (4) From equations (1) and (4) N4 ± N5 N5 P8 / P3, N4 (P, 1) -N5. (5) If, the direction of rotation of the pbfbra 10 synchronous mask 8 can be opposite to the direction of rotation of the rotor 4 of the coupling 3. If the winding 12 of the synchronous machine 8 is pole-switched and it is electrically connected to the winding of the core 6 of the coupling 3 via the phase switch 17, the rotational speed of the load 2 is greater from the opposite directions of rotation of the rotor gfivod 1, the rotor of the synchronous mask 8. A similar result can be obtained when the winding of the core 6 of the electromagnetic clutch 3 is switched and electrically connected the winding 6 of the electromagnetic clutch 3 and the winding of the core 12 of the synchronous machine 8 via a phase switch 17. Design , shown in Fig. 1 and 2, can act as a device similar to a gearbox. The speed of the input shaft 18 of the rotor of the electromagnetic clutch 3 is reduced to the speed of the output shaft 19. The direction of rotation of the load 2 can be changed while keeping the direction of rotation of the prime mover or drive 1 constant. As can be seen, there is a synchronous speed of the electric motor combining the electromagnetic m / ft 3 and the synchronous machine 8. When the motor 1 rotates the rotor 4 of the clutch 3, and a constant voltage is applied to the excitation winding 7 of the electromagnetic clutch 3, and the winding of the core 6 of the electromagnetic clutch 3 electrically connected to the winding of the core 12 of the mask 8, the rotor 10 of the machine 8 starts rotating the rotor 5 of the coupling due to the damping winding of the mask 8. The speed of the load 2 gradually increases and reaches a speed close to the synchronous speed. But to introduce the rotor 10 of the synchronous machine 8 into synchronism under load 2 with a large inertial moment and the excitation winding 11 of the machine 8 closed through the synchronization unit 22 of the machine 8 is very difficult. However, if the excitation winding 11 is closed by means of the smc of the synchronization unit 22 simultaneously with the operation of the device 13 to reduce the speed of the drive 1, then the rotor 10 of the synchronous mask 8 can be easily put into synchronism. This can be easily done with the direction of rotation of the rotor 10 opposite to the direction of rotation of the rotor 4 of the electromagnetic clutch 3 by connecting the electrical winding of the clutch core 3 to the synchronous masking core winding via switch 17. The speed control device 13 adjusts or changes the drive speed by adjusting the conditions ( temperature, pressure, etc.) and the amount of working medium. When the actuator 1 is a steam turbine, the device 13 is a speed controller that regulates the steam manifold control valve. When drive 1 is a diesel or gas turbine, device 13 is a speed controller that regulates the amount of fuel injected into the engine. The simultaneous operation of the synchronization unit 22 and the controller 13 is carried out manually, mechanically or electrically. This is shown in FIG. 4, where the time 1 and 28 and 29 respectively show the action of the synchronization unit 22 and the speed control device 13; X and Y respectively show the closing points of the synchronization unit 22 and the change in the set value of the speed regulator 13 to start decreasing the speed of the drive 1. In FIG. 4a speed control device
13 действует дл начала снижени скорости привода 1 после начала замыкани узла синхронизации 22; на фиг. 46 узел синхронизации 22 срабатывает через At после приведени в действие устройства регулировани скорости 13; на фиг. 4в замыкание узла синхронизации 22 начинаетс одновременно, т. е. в нулевое врем после приведени в действие устройства регулировани скорости 13 дл начала снижени скорости привода 1; на фиг. 4г показан процесс изменени скорости привода 1, врем которого соответствует времени на фиг. 4в. Скорость привода 1 начинает уменьшатьс в точке и на фиг. 4г.13 is operative to start decreasing the speed of driver 1 after the closure of synchronization unit 22 begins; in fig. 46, the synchronization node 22 is triggered by At after activating the speed control device 13; in fig. 4c, the closure of the synchronization unit 22 starts simultaneously, i.e., at zero time after actuation of the speed control device 13 to start decreasing the speed of the drive 1; in fig. 4d shows the process of changing the speed of the actuator 1, the time of which corresponds to the time in FIG. 4c. The speed of the actuator 1 begins to decrease at the point and in FIG. 4g.
Передаточное устройство можно изготовить большой мощности. Мощность электропривода может сохран тьс высокой в режимах нормального хода и в тормозном режиме, когда движуща с нагрузка должна быть срочно остановлена. Когда нагрузка 2, движуща с нормально, должна быть срочно остановлена, переключатель 17 размыкаетс , и обмотка возбуждени 11 мащины 8 питаетс посто нным током, возбуждени . Затем замыкаютс накоротко выходные клеммы машины 8. Таким образом , синхронна машина работает как короткозамкнутый генератор. В этом случае гребной вал останавливаетс и часть энергии инерции хода судна может быть поглощена водой, соприкасающейс с винтом. Следовательно, скорость судна может быть значительно снижена тормоз щим усилием синхронного генератора, который замкнут накоротко. Кроме того, электропривод может работать устойчиво в переходных режимах, например пусковой режим, или режим набора скорости. Предлагаемый электропривод из переходного режима может быть легко переключен в режим стационарного хода.The transfer device can be made of high power. The power of the electric drive can be kept high in the modes of normal running and in the braking mode, when the driving load must be urgently stopped. When the load 2, moving with normal, must be urgently stopped, the switch 17 is opened, and the excitation winding 11 of the pattern 8 is supplied with direct current, the excitation. Then, the output terminals of the machine 8 are short-circuited. Thus, the synchronous machine operates as a short-circuited generator. In this case, the propeller shaft stops and a portion of the inertia energy of the ship’s stroke can be absorbed by the water in contact with the propeller. Consequently, the ship’s speed can be significantly reduced by the braking force of the synchronous generator, which is short-circuited. In addition, the drive can operate stably in transient conditions, for example, starting mode, or speeding up mode. The proposed electric drive from the transient mode can be easily switched to the stationary mode.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5731971A JPS5227305B1 (en) | 1971-07-29 | 1971-07-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU587892A3 true SU587892A3 (en) | 1978-01-05 |
Family
ID=13052239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU721817405A SU587892A3 (en) | 1971-07-29 | 1972-06-28 | Electric drive |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5227305B1 (en) |
| PL (1) | PL83005B1 (en) |
| SU (1) | SU587892A3 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779431C1 (en) * | 2022-03-31 | 2022-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Controlled cascade synchronous electric drive |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56126197A (en) * | 1980-03-10 | 1981-10-02 | Toppan Printing Co Ltd | Card for preventing forgery and alteration |
-
1971
- 1971-07-29 JP JP5731971A patent/JPS5227305B1/ja active Pending
-
1972
- 1972-06-28 SU SU721817405A patent/SU587892A3/en active
- 1972-07-28 PL PL15699672A patent/PL83005B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779431C1 (en) * | 2022-03-31 | 2022-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Controlled cascade synchronous electric drive |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5227305B1 (en) | 1977-07-19 |
| PL83005B1 (en) | 1975-12-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4401938A (en) | Variable-speed drive for control of induction generators | |
| US5028803A (en) | Integrated drive generator system with direct motor drive prime mover starting | |
| US4473752A (en) | Aircraft engine starting with synchronous ac generator | |
| KR900007817B1 (en) | Turbo compound engine | |
| JPS5942551B2 (en) | Excitation device for synchronous rotating electrical machines | |
| US7227338B2 (en) | Fixed frequency electrical generation system with induction coupler and use thereof in an aircraft | |
| EP2390994A1 (en) | Magnetic gear and power split transmission using such | |
| US4447737A (en) | Variable frequency induction generator | |
| CA2377586A1 (en) | Electric motor | |
| JP2008207799A (en) | Marine propulsion system and method for operating the same | |
| US3465162A (en) | Auxiliary gas turbine generator for aircraft | |
| JPH11164535A (en) | Rotating electric machine, and hybrid driver containing the same and its operating method | |
| US4922119A (en) | Integrated starting system | |
| JPS63159627A (en) | Differential type power device for multiple spool type turbine engine | |
| SU587892A3 (en) | Electric drive | |
| US3772526A (en) | Apparatus for starting a gas turbine which is shaft-coupled to a synchronous generator and to a turn-drive with clutch release | |
| JPH05219767A (en) | Power transmission system for engine | |
| US1345539A (en) | Speed-regulating apparatus | |
| RU2694107C1 (en) | Electric drive for gas turbine plant start-up | |
| US1723857A (en) | Electric power system | |
| JPS6260496A (en) | Control method for speed of motor-driven cargo pump | |
| RU2189691C1 (en) | Method of electric starting of internal combustion engine | |
| US1098345A (en) | Generation of polyphase alternating electric currents of varying frequencies. | |
| RU223289U1 (en) | AUTONOMOUS GENERATOR SET | |
| CN1074563A (en) | Rare-earth permanent-magnet variable-speed constant-voltage generator |