Система электропривода с автономным источником питания Советский патент 1986 года по МПК H02P9/04 

Изобретение относится к области электромашиностроения, а точнее к конструкции силовьк агрегатов, используемых для привода различных видов трйнспортных средств и передвижных установок (газотурбовозы, полноприводные автомобили, тягачи и болотоходы, а также дорожно-строи- тельные машины и буровые установки)

Цель изобретения - повьшение КПД и улучшение тяговых характеристик.

На фиг, 1 представлена принципиальная электрическая схема системы электропривода с автономным источником питания; на фиг, 2 - констру - ция тягового синхронного генератора с встроенной каскадной асинхронной муфтой, разрез.

Система -электропривода с автономным источником питания содержит первичньй тепловой двигатель 1 с нагнетателем наддува 2, вращающимися от асинхронного электродвигателя 3, тяговый синхронный генератор 4 и приводные асинхронные корот козамкнутые электродвигатели 5 осноной нагрузки.

Тяговьй. синхронный генератор 4 имеет корпус 6, внутри которого размещен статор 7 вспомогательного генератора 8 с обмоткой 9, к которой подключен электродвигатель 3 нагнетателя наддува 2 первичного двигателя 1, и статор 10 синхронно- ,го генератора 4 с обмоткой 11, к которой подключены приводные асинхронные электродвигатели 5 основной нагрузки, обойма 12 установлена свободно в подшипниках 13 и 14 корпуса 6 и выходного вала 15 первичного двигателя 1, На внешней цилиндрической поверхности обоймы 12 размещены ротор 6 с обмоткой 17 вспомогательного генератора 8 и индуктор 18 синхронного генератора 4 с обмоткой 19 возбуждения, включенной последовательно через клеммы постоянного тока выпрямителя 20 на обмотку 21 якоря 22 каскадной муфты 23, установленной на внутрен-- ней цилиндрической поверхности обоймы 12, к обмотке 21 подключена последовательно через клеммы переменного тока выпрямителя 20 обмотка 17 с обратным чередованием фаз, внутри расточки якоря 22 с каскадно муфтой 23 с воздушным .-зазором на выходной валу 15 первичного двигателя 1 установлен индуктор 24,

25

20368i

Система электрог1ри зо/1,а с авто- HOMJif.LM источником питания работает с -S. е,г; у ющим образом.

TIi jH BpaiuepiHH индуктора 24 каскад5 ной МУФ1-Ы 23.. выполненного, например, 3 виде постоянных магнитоЕ;,, в обмоачке 21 якоря 22 наводится ЭДС i протекает ток,, который затем протекает через выпрямитель 20, наг10 рузкой которого по постоянному току служит обмотка 19 возбуждения синхронного генератора 4р и обмотку 17 вспомогательного генератора 8,, При этом в роторе 16 создается враf5 щающееся магнитное поле, которое, взаимодействуя с замкнутой на :злект- родзигатель 3 нагнетат&тя наддува 2 обмоткой 9 статора 7,, создает в ней ток .и вращающий момент,, 3 об20 -моткр. 1 1 статора 40 синхрсинюго генератора 4,, замкнутой на пр1-1,од- ные асинхрон}гые двигатели 55 вращении индуктора 18 наводится ЭДС и протекает ток основной паг- рузкио При увеличении тока пагр-узки увеличивается момент сопротивления iia обойме 12, что приводит к снижению скорос-ти ее вращения и увеличению скольжения между магнитным полем индуктора 24 - и обмотки 21 якоря 22 с одной стороны и магнитным полем обмотки 17 и статором 7,

Поскольку при увеличении скольжения между ротором 16 и статором 7 частота в обмотке 9 и на электродвигателе 3 нагнетателя наддува увеличивается пропордионально скольжению, происходит увеличенкге часто-- ты нагнетателя наддува i давление воздуха на входе дервич- ного двигателя, его мощность воз-- psстает. При этом возрастает и пог- ребляемая электродвигатапег- 3 надду- гэа мощность, а значит, падает его сопротивление, причем,, учитывая

вентиляторный вид р еханичесхсй характеристики его нагрузки укеныие- пие сопротивления происходит значительно быстрее., чем увеличенче ско аьжениЯ; что способствует более

быстрому узел -1чению крутяивл-о .-;-- Ь :2ита на роторе 6 и обойке Г,, При снижении частоты вращения рстора 16 снижается и частота тока сиихрон-- ного генератора, ве,:1ичииа же кдп55 ряжения поддерживается на необходимом уровне за счет изменения тока,, протекающего через обмотку 19 воз- бу: К,цення генератора, равного 7о

30

35

40

величине полному току нагрузки кас- кадной муфты.

Таким образом, система электропривода с автономным источником пи- тани я дает возможность получить тяговую характеристику привода с использованием асинхронных коротко- замкнутых приводных электродвигателе которая формируется внутри одного агрегата со встроенной каскадной муфтой скольжения за счет внутренних связей без применения скользящих контактов, обеспечивает саморегулирование параметров тока нагрузки, что упрощает конструкцию привода и систем управления им, повыша- ет КПД системы, а также повьшает надежность привода. Подключение на выходе обмотки 9 вместо регулировочного сопротивления саморегулируемого нагрузкой двигателя нагнетателя наддува дает возможность не только повысить КПД привода за счет возвращения энергии скольжения муфты в цикл работы первичного двигателя, но и улучшить его приемистость и перегрузочную способность. Система электропривода с атономным источником питания может быть использована в силовых установках газотурбовозов , дизель - электрических грузоподъемных кранов, болотоходов и т.п.

Формула изобретения Система электропривода с автономным источником питания, содержащая первичньш тепловой двигатель с выходным валом и нагнетателем наддува, синхронный генератор с индуктором и статором, установленным в корпусе, обмотка статора генератора подключена к тяговым асинхронным электродвигателям, отличающая- с я тем, что, с целью повышения КПД и улучшения тяговых характеристик, она снабжена вспомогательным генератором с ротором и обмоткой, статором, каскадной муфтой, индуктор которой установлен на выходном валу первичного двигателя, якорь муфты установлен на обойме с возможностью врлщения относительно выходного

вала и корпуса, на обойме установлен индуктор синхронного генератора с обмоткой возбуждения, подключенной через выпрямитель к обмотке якоря каскадной муфты, и ротор с

обмоткой вспомогательного генератора, которая подключена с обратным чередованием фаз непосредственно к якорю каскадной муфты, на корпусе статора синхронного генератора установлен статор- вспомогательного генератора с обмоткой, подключенной к электродвигателю нагнетателя наддува первич ного двигателя.

1риг. I

w

Редактор О.Бугир

Составитель В.Трегубов

Техред Т.Тулик Корректор Г,Решетник

Заказ 8429/60 Тираж 645Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий - 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. ч/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Пр

фиг. 2

оектная, --i