Способ управления трактором с двухпоточной электромеханической трансмиссией переменного тока в режиме электростанции Советский патент 1989 года по МПК B60K17/12 

1

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к тракторам с электромеханическими тяговыми передачами.

Целью изобретения является повышение эффективности в работе и повышение долговечности электрических машин путем снижения нагрева их обмоток.

На чертеже представлена электрическая схема трактора с электромеханической трансмиссией.

Трактор содержит тепловой двигатель 1, двухпоточную электромеханическую трансмиссию 2 переменного тока и движители 3. Электромеханическая трансмиссия 2 вклю чает трехзвенный планетарный дифференциальный механизм 4, имеющий первое входное звено с солнечной шестерней 5, связанное с валом теплового двигателя 1, второе звено с коронной шестерней 6 и выходное звено с водилом 7 и сателлитами 8, связанное посредством дифференциала и бортовых редукторов (не показаны) с движителями 3. Кроме того, трансмиссия 2 включает в электрический синхронный генератор 9, связанный посредством зубчатой передачи 10 с валом теплового двигателя 1, и электрически связанный с ним асинхронный электродвигатель 11, связанный посредством зубчатой передачи 12 с вторым входным звеном 6 планетарного механизма 4.

Генератор электрически соединен с электрическим двигателем 1 1 посредством контактов 13 электромагнитного контактора, катушка 14 которого связана с устройством 15 управления. С последним связан элемент сравнения - сумматор 16, первый вход которого связан с датчиком 17 тока нагрузки, а второй - с датчиком эталонного сигнала.

При работе в режиме электростанции трактор остановлен, его движители 3 заторможены и выходное звено - водило 7 планетарного механизма 4 электромеханической двухпоточной трансмиссии 2 неподвижно. Тепловой двигатель 1 запускается и приводит во вращение синхронный генератор 9 посредством зубчатой передачи 10 и асин 1

СО

со оо сд

хронный двигатель 11 посредством колес 5, 8 и 6 и зубчатой передачи 12. Передаточные отношения этих передач подобраны в соответствии с соотношением

(1+5), r oi

(1)

- передаточные отношения от теплового двигателя 1 к синхронному генератору 9 и асинхронному двигателю 11 соответственно;

число пар полюсов генератора 9; число пар полюсов асинхронного двигателя 11;

номинальное скольжение двигателя 11.

образом, угловые скорости синенератора 9 и асинхронного двив этом режиме жестко связаны ответственно

с(оГЛ-г Л и ()д-гя

(2)

После подключения возбуждения к синхронному генератору 9 и соединения его с двигателем 11 посредством контактов 13 электромагнитного контактора частота тока обеих машин 9 и 11 равна:

НЬ

(3)

Синхронная угловая скорость двигателя И с учетом (3) и (2) равна:

2nf Рг -5-Wr ,

Пц

(4)

а электрическое скольжение асинхронного двигателя 11 с учетом (4), (2) и (1)

0

При половинной мощности нагрузки ток в нее поступает только от асинхронного генератора 11, а синхронный генератор 9 работает компенсатором.

При еще меньших мощностях нагрузки активная мощность его генератора 11 поступает и в нагрузку, и в генератор 9, который начинает работать двигателем. Возникает режим циркуляции мощности, электромагнитные потери в обеих машинах не меняются при снижении мощности нагрузки, и КПД системы линейно уменьшается со снижением мощности нагрузки. Чтобы избежать этого, при снижении мощности нагрузки ни5 же номинальной для электрических машин электромагнитный контактор отключает своими контактами 13 асинхронную машину 11 от цепи нагрузки. Нагрузка идет на синхронный генератор 9. Одновременно падает до нуля его реактивный ток, потреб0 лявшийся от него генератором 11 на возбуждение.

При возрастании нагрузки выше номинального для генератора 9 значения асинхронный генератор 11 вновь подключается к

5 цепи и на него поступает большая часть мощности нагрузки.

Для автоматического выполнения этих операций в системе установлен датчик 17 тока, измеряющий ток нагрузки. Ток его выхода поступает на вход сумматора 16, где

0 сравнивается с эталонным значением, соответствующим номинальному значению тока электрической машины 11. Ток сравнения поступает на вход устройства 15 управления, воздействующего на катушку 14 контактора, управляющего переключением кон5 тактора.

Формула изобретения

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к тракторам с электромеханическими тяговыми передачами. Целью изобретения является повышение эффективности работы и повышение долговечности электрических машин путем снижения нагрева их обмоток. Эта цель достигается тем, что в режиме электростанции измеряют ток нагрузки, сравнивают его с эталонным значением и в зависимости от результата сравнения либо подключают генераторы параллельно, либо отключают асинхронный генератор от нагрузки. Причем в качестве эталонного берут номинальное значение тока асинхронной машины. Этим обеспечивается исключение режима циркуляции мощности и достигается экономия энергии и жидкого топлива. 1 з.п., 1 ил.

(5)

откуда видно, что угловая скорость двигателя 11 выше синхронной, электрическое скольжение двигателя 11 равно номинальному его значению и имеет генераторный характер, т. е. двигатель 11 работает генератором с постоянным, не зависящем от нагрузки, значением скольжения. Обе электрические машины, следовательно, работают генераторами, отдавая ток в нагрузку, причем асинхронный генератор 11 потребляет ток возбуждения от синхронного 9. При максимальной внешней нагрузке, равной суммарной мощности машин 9 и 11, мощность между ними распределяется поровну. При меньших значениях нагрузки асинхронный генератор 11 продолжает отдавать в нагрузку номинальную мощность, а отдаваемая мощность синхронного генератора оказывается меньше, активный ток его снижается, реактивный ток возбуждения асинхронной машины 14 остается прежним.

генератора и подключение к ним внешней нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе и повышения долговечности электрических машин путем снижения нагрева их обмоток, измеряют ток нагрузки, сравнивают его с эталонным значением и отключают асинхронный генератор от синхронного при токе нагрузки, меньшем эталонного, и подключают асинхронный генератор к синхронному при токе нагрузки, большем эталонного значения.

0 0

О