SU70984A1 - Электрическое т говое устройство дл экипажей высокочастотного транспорта - Google Patents

Description

Электрическое т говое устройство дл  экипажей высокочастотного

транспорта

За влено 5 феврал  1947 года в Министерство электропромышленности СССР

за № 1714 (352138)

Опубликовано 31 марта 1948 года

В экипажах высокочастотного транспорта весьма существенно )меть возможно более легкий и простой в конструкции т говый двигатель . В св зи с этим целесообразно осуществление привода экипажгй высокочастотного транспорта от двигателей с коммутацией тока электровакуумными приборами.

Такие двигатели, называемые иногда вентильными двигател ми, не нашли практического применени  на- 50-периодном токе. Один из существенных недостатков вентильных двигателей - тот, что скорость их вращени  должна быть в несколько раз ниже синхронной скорости (той, что имела бы место в случае п тарш  двигател  непосредственно от сети переменного тока, мину  вентили ) и через каждую из секций обмотки вентильного двигател  должно протекать достаточно больщое число полуволн питающего тока.

Если синхронна  скорость двигател  при частоте тока в 50 периодов завна 750 об/мин, то такой вентильный двигатель может хорошо работать при скорости не более 200-300

14

оборотов в минуту. Такой тихоходный двигатель будет т желовесен и неэффективен. При частоте же тока в 50000 герц синхронна  скорость даже 12-полюсного двигател  будет весьма далека от самых высоких мыслимых скоростей эюго двигател . Посылка тока через каждую из секций обмотки статора будет состо ть из набора нескольких дес тков полуволн. Поэтому при высокочастотном энергопитании может быть создан весьма совершенный вентильный двигатель. Такой двигатель на единицу мощности будет весить меньше двигател  посто нного тока, и его легче будет выполнить на высокое напр жение питани . А чем выше напр жение питани  двигател , тем меньше потери в электровакуумных приборах, служащих дл  коммутаци тока. Удобным может  витьс  напр жение пор дка 1-2 киловольта.

В качестве вентилей могут быть применены как чисто электронные приборы - трехэлектродные лампы, так и ионные приборы, например, с жидким (ртутным) катодом.

211

В случае применени  приборов с чисто электроннььм разр дом - полностью управл емых приборов, легко может быть осуществлен не только моторный, но и генераторный режим работы двигател . Энерги  при торможении может быть рекуперирована обратно в высокочастотную сеть. При ионных же приборах такое рекуперативное торможение затруднительно. В экипажах высокочастотного

транспорта желательно иметь такую зависимость скорости двигател  от его момента, чтобы при пуске момент был достаточно высок, а в дальнейшем на рабочей части характеристики скорость мало зависела от момента. Согласно насто щему изобретению такую т говую характеристику вентильного двигател  предлагаетс  получить путем автоматического изменени  настройки приемного контура . в зависимости от потребл емого т говым двигателем тока и в зависимости от развиваемой двигателем противо-э. д. с.

На фиг. 1 представлена электрическа  схема электропривода экипажа высокочастотного транспорта с вентильным двигателем, выполненна  согласно изобретению; на фиг. 2 и 3 изображена в двух проекпи х с разрезами конструкци  бесконтактного коммутатора.

На чертеже: 1 - статорна  двигател , 2- роторна  обмотка , 3 - приемный контур экипажа , 4-5-6 - ртутные вентили, снабженные управл ющими электродами , 7 - коммутатор управлени  вентил ми, который приводитс  во . вращение от вала двигател  и поочередно подает управл ющие импульсы напр жени  на вентили 4- 6 п тем самым то закрывает, то открывает эти вентили. Коммутатор 7 может быть выполнен как контактным , так и бесконтактным (емкостного или индукционного типа).

На электрической схеме электропривода экипажа высокочастотного транспорта с вентильным двигателем (фиг. 1) показан распределитель индукционного типа. Фиг. 2 и 3 ил212

люстрируют одну из возможных конструкций такого коммутатора.

Подвижна  часть этого коммутатора состоит из алюминиевого барабана 8, в котором сделаны пазы или щели 9 по числу пар полюсов. Пазы могут быть заполнены магнитодиэлектриком (порощкообразным железом с какой-нибудь пластмассой ), но можно оставить эти пазы и пустыми.

Статор 10 коммутатора может быть выполнен из магнитодиэлектрика и снабжаетс  возбуждающей обмоткой // в виде соленоида, ось которого совпадает с осью 12 вращени , и управл ющими (приемными ) обмотками 13, число которых равно числу фаз.

Управл ющие обмотки соедин ютс  в группы по числу секций обмоток статора / двигател . . Магнитный поток возбуждающей обмотки коммутатора пронизывает те из приемных обмоток 13, против которых в данный момент сто т щели 9 ротора коммутатора. При повороте ротора магнитный поток переключаетс  поочередно с секции на секцию.

Высокочастотноенапр жение

с обмоток 13 коммутатора подводитс  к вспомогательным выпр мител м 14, а от них к управл ющим органам вентилей 4-6.

При высокочастотном энергопитании регулировка мощности производитс  в высокочастотной цепи.

В приемный контур 5 включены конденсаторы 15, служащие дл  компенсации реактивного напр жени . Вентили 4-6, питаемые от контура 5, выполнены двухполупериодпыми . Дл  надежного запирани  вентилей их можно снабдить управл ющими сетками.

Настройка в схеме по фиг, 1 осуществл етс  при помощи дроссел  16 с ферромагнитным сердечником . В цепь приемного контура включаютс  обмотки 17 этого дроссел . При помощи обмотки 18 сердечник дроссел  доводитс  до насыщени .

На общем с обмоткой /8 сердечнике помещена обмотка 19, включенна  последовательно с обмоткой 2. Ампервитки обмотки 19 направлены навстречу ампервиткам обмотки 18.

Вследствие насыщени  сердечника дроссел  индуктивность последнего невелика и приемный контур настроен в резонанс. При возрастании тока двигател  обмотка 19 размагничивает сердечник, индуктивность дроссел  возрастает и ток ограничиваетс .

Тех же результатов можно достичь , не примен   шунтовой обмотки 18, а выполнив контур так, чтобы его резонансна  настройка соответствовала максимальной индуктивности обмоток 17, а при уменьшении их индуктивное™ контур выходил из резонанса и ток через двигатель ограничивалс .

Предмет изобретени  Электрическое т говое устройство дл  экипажей высокочастотного транспорта, в котором ток высокой частоты из приемного контура подаетс  на комплект управл емых электронных или ионных вентилей, питающих т говый двигатель, о тличающеес  (.

чени  требуемого . рактеристики (за11исимьстиср двигател  от его моме1 э г - 1(|двойка приемного ijotoyua. вьшрлнена1 автоматически м н ющейЗ -б ёМисимости от силЬ тоца- -; ; р5«з.К|У и противо-э. д. с. двйгахел .

Фиг. 3