Электромашинный агрегат Советский патент 1989 года по МПК H02K9/04 H02K23/66 

1

(21)Д181851/24-07

(22)19.01.87

(46) 15.07.89. Бкхп. № 26 (71) Специальное конструкторско-тех- нологическое бюро Производственного объединения Завод им. Владимира Ильича

(72) А.Е.Загорский и Ю.Е.Сафаров |(53) 621.313.713(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № io25003, кл. Н 02 К 9/04,

Н 02 К 23/68, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1309187, кл. Н 02 К 9/04, 1985. (54) ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ АГРЕГАТ

(57)Изобретение относится к электротехнике, а точнее к электромашинным агрегатам. Цель изобретения состоит в улучшении охлаждения и снижении расхода электроэнергии. Электромашинный агрегат состоит из охлаждаемой электрической маиины.

включающей в себя статор 2 и фазный ротор 3, двигателя вентилятора 4, блока регулирования 7, блока переключения числа пар полюсов 8, блока управления 9, датчика направления мощности 10, датчики режима 11. С ростом скольжения охлаждаемой электрической машины пропорционально возрастают частота и амплитуда напряжения, питающего двигатель вентилятора. Вследствие этого с ростом скольжения охлаждаемой (балансирной) машины и ее нагрузки возрастает частота вращения вентилятора, обеспечивая увеличение расхода охлаждамщего воздуха с ростом нагрузки охлаждаемой машины. Изменение интенсивности охлаждения машины с изменением уровня нагрузки осуществляется также переключением числа пар полюсов обмотки статора двигателя вентилятора, 2 ил, 1 табл.

(Л

to./

Изобретение .относится к электротехнике, а точнее к электромашинным агрегатам, конкретнее к балансирным электрическим машинам, предназначенным, в частности, для обкатки двигателей внутреннего сгорания.

Цель Изобретения - улушение охлаждения и снижение расхода электроэнергии.

На фиг. 1 приведена электрическая схема электромашинного агрегата; на фиг. 2 - циклограмма нагрузки электромашинного агрегата в двигательном генераторном режимах работы при обкатке двигателей внутреннего сгорания.

Охлаждаемая машина 1, выполненная в виде балансирной асинхронной машины с фазным ротором, включает в себя статор 2 и фазный ротор 3. Охлаждение машины осуществляется вентилят о- ром, двигатель 4 которого содержит статор 5 и короткозамкнутый ротор 6. Частота вращения и нагрузка охлаждае мой машины регулируется блоком 7 регулирования. Переключение числа пар полюсов обмотки статора двигателя вентилятора осуществляется блоком 8 переключения числа пар полюсов, первый вход которого соединен с обмотко ротора охлаждаемой машины, второй вход - с выходом блока 9 управления, выход - с обмоткой статора двигателя вентилятора. Входы блока 9 управлени соединены с датчиком 10 направления мощности, включенного в цепь обмотки статора балансирной асинхронной машины, и с датчиком 11 режима.

Блок 8 переключения числа пар полюсов представляет собой коммутационный аппарат низкого напряжения. Блок 9 управления представляет собой, например, электронное реле, использующее стандартные логические элементы. Датчики 11 режима представляют собой программатор по крайней мере с четырмя положениями уставки алгоритма переключения в каждом из режимов работ и может быть выполнен в виде набора стандартных переключателей.

Балансирная асинхронная машина с фазным ротором для стенда обкатки двигателя внутреннего сгорания (ДВС) функционирует следующим образом.

В соответствии с циклограммой нагрузки балансирной асинхронной машины и двигательном и генераторном режимах

5

0

5

0

5

0

работы, приведенной на фиг. 2, наг - рузка машины возрастает с ростом скольжения. Такой режим характерен Д.ПЯ всех балансирных машин. При этом в зависимости от режима работы обкатки каждого из типов ДВС циклограммы нагрузки в двигательном и генераторном режимах могут либо совпадать (например, кривые А-Б, В-Г фиг. 2), либо нагрузка балансирной машины в одном из режимов (генераторном или двигательном) больше, чем в другом (кривые циклограммы А и В либо Б и Г). С ростом скольжения машины пропорционально возрастает частота и амплитуда напряжения , питающего двигатель вентилятора. Вследствие этого с ростом скольжения балансирной машины и ее нагрузки возрастает частота вращения вентилятора, обеспечивая увеличение расхода охлаждающего воздуха с ростом нагрузки балансирной машины. Изменение интенсивности охлая дения машины с изменением уровня нагрузки в зависимости от графика нагрузки осуществляется Переключением числа пар полюсов обмотки статора двигателя вентилятора. Переключение осуществляется в блоке переключения числа пар полюсов, управляемого блоком управления. Датчиком режима задается алгоритм переключения в блоке переключения числа пар полюсов с учетом режима обкатки ДВС и его мощности.

Возможны следующие варианты переключений в блоке 8 в зависимости от уровней нагрузки балансирной машины в двигательном и генераторном режимах (см. таблицу).

5

0

Варианты

Соотношение уровней нагрузки балансирной асинхронной машины в двигательном и генераторном режимах

СоотнЪшение чисел пар полюсов двигателя вентилятора в двигательном (Рдц) и генераторном(Рр) режимах работы балансирнойасинхронной машины

Уровень нагрузок одинаков и равен минимальному из значений

р -р Р

дб

.Продолжение таблицы

аринты

Соотношение уровней нагрузки ба- лансирной асин- хронноГ) машины в двигательном и генераторном режимах

Соотношение чисел пар но люсов двигателя вентилятора в двигательном

(Рдв) - нераторном

(Р) режимах работы ба- лансирной асинхронной машины

Уровень нагрузок одинаков и равен максимапьног-гу из значений

Уровень нагруз ки в генераторном режиме больше, чем в двигательном

Уровень нагрузки в двигательном режиме больше, чем в генераторном

Действие системы автоматического регулирования блока переключения числа пар полюсов в каждом из вариантов следуюшее.

При наличии сигнала на цепи управления блока переключения числа пар полюсов обмотка статора двигателя вентилятора переключается таким образом, что число пар полюсов этого двигателя равно меньшему из значений, а при отсутствии сигнала - равно большему из значеншт-. В соответствии с этим соединение датчика режима с элементаг й блока управления в казкдом из положений уставки следующее.

Положение 1, На программаторе (датчике режима) устанавливается установка, при которой число пар полюсов с изменением режима работы бапансирной машины не меняется. При этом на вход логического элемента типа Запрет, находящегося в блоке управления и включенного на выходе датчика направления мощности, подается сигнал, шунтирующий сигнал даг- чика направления мощности. Из блока управления сигнал на блок переключения числа пар полюсов не поступает. Цепь полюсов двигателя вен-щлятора включена на большее из значен 1Й числа полюсов.

Положение 2. На программаторе

(датчике режима) устанавливается уставка, при которой аналогично варианту I щунтируется сигнал датчика направления мощности элементов типа Запрет. От датчика режима поступает сигнал на блок управления на элемент ИЛИ, переключая цепь полюсов двигателя вентилятора на меньшее из значений.

Положение 3. От датчика нанравления мощности в генераторГ ом режиме работы машины при отрицательном направлении, мощности подается сигнал на элемент ИЛИ, переключая цепь обмотки статора двигателя вентилятора на

меньшее из значений чисел пар полюсов. В двигательном режиме работы при положительном направлении мошно- сти на элемент ИЛИ сигнал не подается, и цепь обмотки статора двигателя

вентилятора переключена на большее из значений чисел пар полюсов.

Положение 4. Датчик режима соединен с элементом ИЛИ через элемент НЕ , вход которого соединен с датчиком

направления мощности. При подаче сигнала на элемент НЕ в генераторном режиме работы бапансирной машины от датчика направления мощности на зы- ходе этого элемента сигнал отсутствует и обмотка статора двигателя вентилятора переключена на большее из числа пар полюсов. В двигaтeльнo i режиме работы - наоборот, от датчика направления мощности сигнал на элемент НЕ не подается, а на элемент ИЛИ подается сигнал, переключаюсдий указанньй блок на меньшее из чисел пар полюсов,

. образом, в балансирной

асинхронной машине с фазным ротором осуществляется автоматическое регулирование расхода охлаждающего воздуха в зависимости от величины нагрузки, близкое к оптимальному, определяя этим улучшение вентиляции охлаждаемой машины и экономию электроэнергии на вентиляцию.

Изобретение позволит улучшить вентиляцию и снизить расход электроэнергии в охлаждаемой машине электромашинного агрегата.

Формула изобретения

Электромашинный агрегат, содержащий охлаждаемую машину, вентилятор с двигателем и блок переключения числа пар полюсов, первый вход которого соединен с обмоткой охлаждаемой машины, расположенной на ее вращающейся части, а выход - с обмоткой статора двигателя вентилятора, отличающийся тем, что, с целью ( - .

улучшения охлаждения и снижения расхода электроэнергии, агрегат снабжен блоком управления, к выходу которого

подключен второй вход переключения числа пар полюсов, датчиком режима, выполненным в виде программатора по крайней мере с четырьмя положениями уставки алгоритма переключения , и датчиком направления мощности, причем входы блока управ- леиия соединены с выходом датчика режима и выходом датчика направления мощности, вход которого подключен к

обмотке статора охлаждаемой машины.

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к электромашинным агрегатам. Цель изобретения состоит в улучшении охлаждения и снижении расхода электроэнергии. Электромашинный агрегат состоит из охлаждаемой электрической машины, включающей в себя статор 2 и фазный ротор 3, двигателя вентилятора 4, блока регулирования 7, блока переключения числа пар полюсов 8, блока управления 9, датчика направления мощности 10, датчики режима 11. С ростом скольжения охлаждаемой электрической машины пропорционально возрастают частота и амплитуда напряжения, питающего двигатель вентилятора. Вследствие этого с ростом скольжения охлаждаемой (балансирной) машины и ее нагрузки возрастает частота вращения вентилятора, обеспечивая увеличение расхода охлаждающего воздуха с ростом нагрузки охлаждаемой машины. Изменение интенсивности охлаждения машины с изменением уровня нагрузки осуществляется также переключением числа пар полюсов обмотки статора двигателя вентилятора. 2 ил, 1 табл.

-1.0 -0,8 -0,6 -0 -0,2 О 0,2

feo2

Редактор О,Спесивых

Составитель Г.Чебыкин Техред Л.Олийнык

Заказ 4123/51

Тираж 646

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор М.Васильева

Подписное