Электромеханическая двухпоточная трансмиссия Советский патент 1991 года по МПК B60K17/12 

Изобретение относится к передачам мощности тракторов и других тяговых, транспортных и сельскохозяйственных машин, в частности к машинам с электрическим тяговым приводом, включающим машины переменного тока, способные работать в режиме электростанции,

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности путем ограничения амплитуды тока переходных процессов при коммутации силовых цепей.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема трансмиссии; на фиг, 2 - график изменения тока нагрузки асинхронного генератора в функции частоты вращения; на фиг. 3 - то же, в функции тока нагрузки.

Трансмиссия 1 содержит трехзвенный планетарный дифференциальный механизм 2, входное звено 3 которого связано с первичным двигателем 4 и посредством передачи 5 - с синхронным генератором 6. Промежуточное звено 7 планетарного механизма 2 связано посредством передачи 8 с асинхронным электродвигателем 9, а водило Юс сателлитами 11 связано посредством передачи 12 с дополнительным электродвигателем 13 и посредством муфты 14 сцепления с двигателями 15. Синхронный генератор 6 соединен с асинхронным электродвигателем 9 посредством статического преобразователя 16 частоты, а муфта 14 сцепления связывает выходной вал 17 водила 10 планетарного механизма 2 с выходным валом 18, связанным с движителями 15. Преобразователь 16 частоты соединен с синхронным генератором 6 контактором 19 и с асинхронным электродвигателем 9 контактором 20, при этом синхронный генератор 6 и асинхронный электродвигатель 9 соединены между собой выключателем 21, катушка 22 управления которого связана с блоком 23 управления, включающий вход которого связан посредством диода 24 с блоком 25 сравнения, а выключающий вход - Посредством диода 26 с блоком 27 сравне- ния. Дополнительный электродвигатель 13 соединен с регулятором 28 частоты вращения, который посредством блока 29 ограничения связан с блоком 30 сравнения. Первые входы блоков 25 и 27 сравнения связаны с датчиком 31 активного тока, установленным в цепи нагрузки, а вторые входы - с задатчиком 32.

Датчик 33 активного тока, установленный в цепи якоря асинхронного электродвигателя 9, связан с первым входом блока 30 сравнения посредством логического блока .34 выделения максимального сигнала, другой вход которого связан со вторым выходом задатчика 32, а второй вход блока 30

сравнения связан с датчиком 31 активного тока посредством масштабного блока 35. Для подключения нагрузки служат клеммы 36. Сигнал на первом выходе задатчика 32

пропорционален току И (фиг. 2 и 3), на втором - току 12, меньшему по величине.

Устройство работает следующим образом.

Трансмиссия в генераторном режиме

разгоняется первичным двигателем 4, синхронный генератор 6 и асинхронный электродвигатель 9 соединяются параллельно выключателем 21 и к ним присоединяется внешняя нагрузка.

Частота вращения дополнительного электродвигателя 13 и, следовательно, частота вращения асинхронного электродвигателя 9 зависят от сигнала на выходе блока 30 сравнения, на один вход которого подается с масштабного блока 35 часть сигнала датчика 31 активного тока, измеряющего ток нагрузки, а на другой вход - сигнал установки со второго выхода задатчика 32. При равенстве этих сигналов частота вращения асинхронного электродвигателя 9 соответствует значению (ai (фиг. 2). При других значениях тока нагрузки значение частоты вращения будет отличаться от (DI, но благодаря блоку 29 ограничения будет находиться в пределах

,

где (Ос - синхронная частота вращения электродвигателя 9;

ftfc - частота вращения, не превосходящая частоты вращения соответствующей критическому значению электрического скольжения в генераторной области.

Если ток нагрузки меньше тока h, сигнал на выходе блока 25 сравнения отрицателен и на включающем входе блока 23 управления тока нет, выключатель 21 разомкнут и асинхронный электродвигатель 9 не подключен к нагрузке.

Если ток нагрузки больше, то сигнал

5 поступает на включающий вход блока 23 управления и асинхронный электродвигатель 9 подключается параллельно синхронному генератору 6.

Асинхронный электродвигатель 9 начи0 нает работать в режиме асинхронного генератора, получая реактивный ток возбуждения от синхронного генератора 9 и отдавая активный ток совместно с синхронным генератором 6 в нагрузку. Активный ток из5 меряется датчиком 33.

Сигнал от него поступает соответственно на масштабный блок 35, делится там пополам и часть его поступает на вход блока 30 сравнения, где сравнивается с сигналом

датчика 33 активного тока, который в этот момент больше сигнала задатчика 32. Результат сравнения воздействует на регулятор 28, вследствие чего частоты вращения дополнительного электродвигателя 13 и асинхронного электродвигателя 9 устанавливаются на таком уровне, при котором отдаваемые в нагрузку их активные токи будут одинаковыми. При изменении нагрузки в процессе работы в любую сторону в ту же сторону меняется ток синхронного генератора 6. Меняются сигнал на входе блока 30 сравнения, частоты вращения и ток синхронного электродвигателя 9 до выравнивания с током синхронного генератора 6.

Если ток нагрузки меньше тока г, то на отключающий вход блока 23 управления поступает сигнал с выхода блока 27 сравнения, выключатель 21 отключает асинхронный электродвигатель 9 и весь ток нагрузка начинает потреблять от синхронного генератора 6. На второй вход блока 30 сравнения начинает проходить сигнал установки с задатчика 32, который в момент отключения был равен сигналу датчика 33 активного то- ка, благодаря чему частота вращения асинхронного электродвигателя 9 продолжает поддерживаться на заданном уровне, соответствующем току 2 во включенном состоянии (фиг. 2), Таким образом, при подключении его якоря параллельно якорю синхронного генератора 6 ток асинхронного электродвигателя 9 окажется меньше установившегося значения после подключения, и скачка тока не будет.

Формула изобретения Электромеханическая двухпоточная трансмиссия по авт. св. № 1604637, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем ограничения амплитуды тока переходных процессов при коммутации силовых цепей, она снабжена логическим блоком выделения максимального сигнала с двумя входами и выходом и блоком ограничения сигнала, вход которого подключен к выходу третьего блока сравнения, а выход - к регулятору частоты вращения дополнительного двигателя, при этом выход логического блока выделения максимального сигнала соединен с вторым входом третьего блока сравнения, первый вход- с вторым выходом задатчика, а второй вход - с датчиком тока, установленным в цепи якоря асинхронного электродвигателя.

Изобретение относится к силовым передачам тракторов и других тяговых, транспортных и сельскохозяйственных машин с электрическими силовыми элементами тягового привода, допускающих работу в режиме передвижной электростанции и содержащих электрические машины переменного тока. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности путем ограничения амплитуды тока переходных процессов при коммутации силовых цепей. Трансмиссия 1 содержит дифференциальный механизм 2, входное звено 3 которого связано с Г7 первичным двигателем 4, а два выходных звена 8 и 17 связаны соответственно с асинхронным электродвигателем 9 и двигателем 15. Выходное звено 17 кинематически соединено посредством передачи 12 с дополнительным электродвигателем 13, а входное звено 3 при помощи передачи 5 -с синхронным генератором 6, подключенным через контактор 19, статический преобразователь 16 частоты и контактор 20 к асинхронному электродвигателю 9. Датчик 33 активного тока, установленный в цепи якоря асинхронного электродвигателя, связан посредством логического блока 34 выделения максимального сигнала с первым входом блока 30 сравнения, второй- вход которого подключен к масштабному блоку 35, а выход через блок 29 ограничения подключен к регулятору 28 частоты вращения. В генераторном режиме трансмиссия разгоняется первичным двигателем 4, при этом синхронный генератор 6 и асинхронный электродвигатель 9 соединяются параллельно выключателем 21 и к ним подключается внешняя нагрузка 36. 3 ил. Оч 00 Јь ю Фиг.1