Устройство для приведения в действие, с переменным числом оборотов, многофазного асинхронного двигателя от многофазного коллекторного альтернатора, вращающегося постоянной скоростью Советский патент 1924 года по МПК H02P7/42 H02P11/06 

Применение асинхронных многофааных электродвигателей большой мощности усложняется трудностью изменения в широких пределах числа оборотов в то время, как во многих случаях (напр., при электрической прокатке, электрическом приводе для вращения башен военных кораблей и т. п.) требуется самое широкое и плавное изменение числа оборотов электродвигателя большой мощности. Предлагаемое изобретение имеет целью создание системы экономического приведения во врап;ение, с переменной скоростью, асинхронного двигателя при различных зависимостях вращающего момента от числа оборотов. На фиг. 1 изображена соответствующая схема для возбуждения со статора при трехфазной возбуждающей и рабочей цепи и статорной вторичной обмоткой, соединенной звездой, а на фиг. 2- примерная схема приведения в движение асинхронного двигателя, вращающего винт корабля, со следующими обозначениями: 1(А многофазный коллекторный альтернатор, приводимый во вращение механическим (паровая турбина, двигатель внутреннего сгорания) или электрическим двигателем Т; АД- асинхронный двигатель с коротко-замкнутым ротором, приводимый во вращение с помощью коллекторного альтернатора КА СВ-синхронный генератор, который возбуждает альтернатор КА, обычной или специальной конструкции; ВП-возбудитель постоянного тока с независимым возбуждением; М-электро-двигатель постоянного тока, приводящий всю систему возбудителей во вращение с переменной скоростью (напр. путем изменения тока возбуждения или напряжения на зажимах в щунтовом двигателе постоянного тока). альтернатор КА вращается с постоянным числом оборотов, постоянный ток может быть получен от генератора постоянного тока ГП, посаженного с ним на одном валу. стемы возбудителей соответственно меняется число периодов на зажимах обмотки возбуждения коллекторного альБлагодаря тому, что коллекторный При изменении числа оборотов ситернатора /С/4, причем на вторичных рабочих зажимах и зажимах асинхронного двигателя напряжение будет изменяться соответственно числу периодов. Если желательно увеличить максимальный вращаюи1ий момент, то достаточно увеличить ток возбуждения возбудителей постоянного тока ВП уменьшением сопротивления шунтового реостата R, благодаря чему увеличивается магнитный поток в возбудителе ВП и СВ и в коллекторном альтернаторе КА и напряжение на его зажимах сравнительно с числом периодов. В результате при этой системе возможно воздействием па возбуждение последнего возбудителя ВП создавать кратковременно весьма большой враш,ающий момент при малом числе оборотов асинхронного двигателя, что важно, например, при электрическом приводе прокатных станков и т. п.

Коллекторный альтернатор может, подобно генератору постоянного тока с независимым возбуждением, переходить из положения работы в качестве генератора в положение работы в качестве двигателя. Это будет в том случае, если напряжение на его зажимах станет выше его электродвижущей силы, поэтому КА может работать как двигатель, заставив принудительно работать асинхронный двигатель в режиме асинхронного генератора. С этой целью достаточно так регулировать число периодов в системе возбуждения КА, чтобы механическая скорость асинхронного двигателя была больше скорости враш.ения магнитного потока. Это свойство ценно при схемах шахтного подъема и реверсивных прокатных станков. В этом случае на подстанции можно установить асинхронный двигатель с маховиком, который приводит во вращение КА с постоянным числом оборотов.

При подъеме клетки подъемника альтернатор КА работает как генератор, доставляя энергию асинхронному двигателю. Прн спуске клетки, уменьшая число периодов возбуждения, можно заставить асинхронный двигатель работать как генератор, возвращая энергию альтернатору ЕА, который запасает ее с помощью маховика.

В случае, если необходимо установить какой-либо другой закон изменения напряжения на зажимах возбуждения альтернатора КА, например, напряжение пропорциональное кубу числа оборотов (электрический привод гребного кинта), достаточно питать возбуждение асинхронного возбудителя от независимой цепи постоянного тока, сила тока которой изменяется с помощью автоматического регулятора, действующего при изменении числа оборотов возбудителя. Подбирая соответствующим образом сопротивления секций реостата, можно получить любой закон изменения магнитного потока асинхронного возбудителя, а, следовательно, и напряжения на зажимах в зависимости от числа оборотов.

На фиг. 2 представлена примерная схема приведения в движение асинхронного двигателя вращающего винт . корабля, причем КА возбуждается здесь с ротора, рабочая система имеет число фаз и соединение многоугольником. В этом случае, при максимальном числе оборотов Ьвигателя АД, число оборотов возбудителя СВ должно быть наименьшим, а ток возбуждения в генераторе С В должен быть наибольшим, и наоборот (г представляет автоматически действующий реостат возбуждения для СВ).

Можно получать реверсивную работу асинхронного двигателя, например, путем переключения двух фаз и порядке фаз при многофазной схеме (), не изменяя направления вращения КА, например, при электрическом приводе судов и реверсивных прокатных станов. Таким образом, при схеме коллекторный альтернатор-асинхронный двигатель, получаются все свойства системы-Вард-Леонарда и Ильгнера. Коллекторный альтернатор дает возможность создать систему Бард-Леонарда и Ильгнера переменного тока, причем в этой системе только одна машина (генератор) имеет коллектор и может быть быстроходной, другая же машина представляет собой короткозамкнутый асинхронный двигатель.

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.

Устройство для приведения в действие, с переменным числом оборотов, многофазного асинхронного д.вигателя от многофазного коллекторного альтернатора, вращающегося с постоянной скоростью. харак.теризующееся совокупным примепением многофазного коллекторного альтернатора 1{А и возбудительного к нему аггрегата, состоящего из: а) синхронного генератора СБ, возбуждающего альтернатор ЕА, и б) двигателя постоянного тока М, приводящего вдвижение синхронный генератор СБ, изменение числа оборотов какового двигателя и изменение возбуждения синхронкого генератора СБ должны изменять частоту и величину напряжения на за жимах многофазного коллекторного альтернатора КА, с целью изменения ско| рости вращения двигателя АД. i

у ,

центу Н.СЯПОЛЬСШГО и М.П.НОСТЕНЙО

Фиг.1