ЭЛЕКТРОПРИВОД Российский патент 1995 года по МПК H02K9/04 

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в электроприводах с мощными электродвигателями постоянного тока последовательного возбуждения.

Известны электроприводы с принудительным воздушным охлаждением мощных электродвигателей, которые содержат вентилятор, электродвигатель которого подключен к электросети собственных нужд.

Недостаток этого электропривода связан с тем, что мотор-вентилятор всегда работает в режиме максимальной интенсивности обдува мощного электродвигателя, даже при использовании последнего в неинтенсивных режимах, что ведет к излишнему расходу электроэнергии.

Этот недостаток частично устранен в электроприводе, где предусмотрено переключение моторов-вентиляторов с параллельного соединения на последовательное.

Однако такое регулирование является ступенчатым и не позволяет изменять производительность моторов-вентиляторов в электроприводе соответственно мощности потерь в охлаждаемых ими двигателях.

В качестве прототипа целесообразно принять электропривод, содержащий мощный электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения, вентилятор для принудительного воздушного охлаждения этого электродвигателя с маломощным приводным электродвигателем постоянного тока, причем вентилятор установлен в канале обдува мощного электродвигателя, а два электрических вывода электродвигателей вентилятора подключены к электрической цепи мощного электродвигателя.

Недостаток прототипа сложность системы регулирования приводного электродвигателя вентилятора.

Цель изобретения упрощение.

Цель достигается за счет того, что электрические выводы электродвигателя вентилятора соединены с выводами обмотки возбуждения мощного электродвигателя.

Существенные отличительные признаки: выводы обмоток электродвигателя вентилятора подключены к обмотке возбуждения мощного электродвигателя.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предложенного электропривода; на фиг. 2 показаны регулировочные характеристики мотора-вентилятора, предназначенного для охлаждения мощного электродвигателя.

Электропривод содержит тяговые двигатели 1 и 2, якорные обмотки Я1 и Я2, а также обмотки возбуждения ОВ1 и ОВ2 которых включены последовательно, как это имеет место на электровозах постоянного тока 3000 В. Для обдува двигателей 1 и 2 предусмотрен центробежный вентилятор 3 с электродвигателем 4 постоянного тока. Обмотки этого двигателя включены параллельно обмоткам возбуждения ОВ1-ОВ2 тяговых электродвигателей 1 2.

Электропривод работает следующим образом (см. также фиг. 2).

При работе тяговых двигателей 1 и 2 в их цепи протекает ток I_я. Часть этого тока ответвляется для питания двигателя 4, причем
I_я I_ов + I_мв.

Напряжение на двигателе 4 равно падению напряжения на обмотках ОВ1 ОВ2, причем поскольку обычно мощность мотора-вентилятора не превышает 4% мощности двигателей 1, 2, то I_мв < I_я, так что
U_мв ≈ I_яr_ов, где r_ов сопротивление последовательно включенных обмоток ОВ1 ОВ2.

Таким образом, напряжение на двигателе 4 пропорционально току I_я двигателей 1, 2, т.е. выделяющейся в этих двигателях мощности потерь. На самом деле эта зависимость U_мв(I_я) носит нелинейный характер (фиг. 2), потому что с ростом тока I_я увеличивается нагрев обмоток и растет их активное сопротивление rов.

Скорость вращения n двигателя 4 и соответственно вентилятора 3 пропорциональна напряжению на двигателе 4, т.е. U_мв и соответственно току в цепи охлаждаемых машин 1 и 2, т.е.

n ≡ U_мв≡ I_я
Производительность вентилятора V (м³/мин) достаточно сложным образом зависит от скорости вращения вентилятора, но для обычно применяемых центробежных вентиляторов с эвольвентными лопатками можно считать, что
V n² причем зависимости U_мв(I_я) и V(I_я) представлены в качестве примера на фиг. 2 (основные двигатели 1 и 2 типа ТЛЗК мощностью 2 х 700 кВт, двигатель вентилятора 110 В 5 кВт).

Технико-экономическая эффективность электропривода обеспечивается за счет того, что происходит автоматическое регулирование производительности вентилятора в функции нагрузки охлаждаемого двигателя, что особенно важно для мощных двигателей, работающих в условиях переменных нагрузок (тяговые, крановые, прокатные и т.п.).

Сущность изобретения: электропривод содержит мощный электродвигатель и вентилятор с маломощным приводным электродвигателем. Благодаря тому, что выводы электродвигателя вентилятора соединены с выводами обмотки возбуждения мощного электродвигателя, обеспечивается упрощение. 2 ил.

ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий мощный электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения, вентилятор для принудительного воздушного охлаждения указанного электродвигателя с маломощным приводным электродвигателем постоянного тока, причем вентилятор установлен в канале обдува мощного электродвигателя, а электрические выводы электродвигателя вентилятора подключены к электрической цепи мощного электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью упрощения, электрические выводы электродвигателя вентилятора соединены с выводами обмотки возбуждения мощного электродвигателя.