Устройство форсировки возбуждения дополнительных полюсов электрических машин пульсирующего тока в динамических режимах Советский патент 1984 года по МПК H02K13/14 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при эксплуатации электрических машин пульсирующего тока с дополнительными полюсами.

Известно устройство, содержащее двухстержневой трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь якоря машины, а вторичная соединена -с обмоткой дополнительных полюсов

Несмотря на то, что это устройство дешево и надежно, однако регулирование по первой производной тока . якоряJ которое здесь реализуется, не может обеспечивать совпадение во времени t коммутирующего потока if Ф (t), и тока якоря i l(t), в .относительных единицах, где Фцо,, и ном номинальные значения коммутирующего потока и тока якоря. Передний фронт кривой cJO/c t недостаточно крут а задний - излишне растянут. Поэтому добиться хорошего совпадения коммутирующего потока и тока якоря невозможно из-за неполной компенсации демпфируюцего действия вихревых токов, что и приводит к расстройству коммутации электрической машины.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее трансформатор тока с магнитопроводрм и обмотками, одна из которых включена последовательно в цепь якоря, а другая параллельно обмотке дополнительньЬс полюсов магнитопровод вьшолнен трехстержневым, а на среднем стержне расположена управляющая обмотка, замкнутая на ак тивное сопротивление 2. ,

Недостатки устройства - большие геометрические размеры и повышенная стоимость трансфо1 матора, так как первичную обмотку приходится рассчитывать на максимальную величину тока якоря. При этом расход меди и площадь воздушного окна магнитопровода трансформатора определяется, в основном, параметрами именно этой обмотки. При эксплуатации тяговых электподвигателей пульсирующего тока обмотку главньк полюсов приходится шунтировать индуктивным сопротивлением. Такие шунты выполняются, как правило, с ненасыщенной магнитной системой, поэтому их использование утяжеляет привод тягового электродвигателя.

Цель изобретения - снижение стоимости устройства и уменьшение его габаритов.

Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее трехстержневой магнитопровод с обмотками, вторичная обмотка которого соединена параллельно с обмоткой дополнительных полюсов, управляющая обмотка расположена на среднем стержне и замкнута на активное сопротивление, первичная обмотка трансформатора подключена параллельно к обмотке главньп полюсов машины.

Такое решение позволяет заменить индуктивный шунт на форсирующий трехстержневой трансформатор, причем последний получается гораздо компактнее и дешевле, чем в случае включения первичной обмотки в цепь якоря.

На ,фиг. 1 показано конструктивное выполнение трехстержневого форсирующего трансформатора; на фиг. 2 - принципиальная схема включения форсирующего трансформатора в цепь электрической машины.

Устройство содержит магнитопровод 1, выполненный трехстержнёвым, на каждом стержне которого расположено по одной обмотке. Первичная обмотка 2 подключена параллельно к обмотке 3 главных полюсов. Управляющая обмотка 4 расположена на среднем стержне и замкнута на активное сопротивление 5. Вторичная обмотка 6 соединена параллельно с обмоткой дополнитель.ных полюсов 7, которая включена последовательно с якорем 8.

Устройство работает, следующим образом.

При всяком изменении тока якоря в стержне, на котором расположена первичная обмотка 2 форсирующего трансформатора, возникает магнитньА поток, который в первый момент переходного процесса замыкается в основном через контур вторичной обмотки 6, вызывая тем самым интенсивное нарастание напряжения подпидки обмотки дополнительных-ПОЛЮСОВ 7. В последующий момент времени ток,, ин дуктированный в управляющей обмотке 4, затухает и часть магнитного потока ответвляется в средний стержень магнитной системы трансформатора. При этом форсирующее напряжение резко уменьшается. Управляющая обмотка 3 позволяет формировать напряжение на выводах вторичной обмотки 6 транс форматора пропорционально первой и второй производньм тока первичной об мотки трансформатора. Эффективность форсировки регулируется сопротивлением 5, а в случае необходимости, и изменением параметров управляющей обмотки 3 при помощи 1Ц,Ь4. Для данного случая сопротивление 5 выбирается меньше, чем при включении первичной обмотки в цепь якоря для обеспечения такой же .эффективности регулирования. При это |доля ьторой производной в суммарном сигнале форсировки возрастает. Это позволяет компенсировать отставание тока первичной обмотки трансформатора от тока цепи якоря и осуществлять регулирование фактически по сумме Первой и второй производных тока якоря. Предложенное устройство позволяет реализовать закон регулирования напряжения подпитки по сумме первой и второй реальных производных тока якоря и при той же ко «утационной надежности электрических машин пульсирующего тока, что и в случае включения форсируняцего трансформатора в цепь якоря, вести регулирование с помощью более дешевого и легкого форсирующего /стройства. Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключа ется в снижении стоимости габаритов и веса, экономии электроэнергии.

УСТРОЙСТВО ФОРСИРОВКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОЛЮСОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ТОКА В ДИНАШЧЕСКИХ РЕЖИМАХ, содержащее трехстержневой магнитопровод с тремя обмотками, вторичная обмотка которого соединена параллельно с обмоткой дополнительных полюсов, a управляющая обмотка расположена на среднем стержне и замкнута на активное сопротивление, отличающееся тем, что, с целью снижения стоимости устройства и уменьшения его габаритов, первичная обмотка трансформатора подключена па9 раллельно к обмотке главных полюсов машины. О) 00 о

49

vw

pnnr

cfttig.Z