РЕВЕРСИВНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ТАХОГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1965 года по МПК G01P3/46 H02K29/00 

Известные реверсивные бесконтактные тахогенераторы постоянного тока выполняются на основе двухфазной синхронной машины и внешней выпрямительной схемы, содержащей много различных элементов, что делает эти устройства громоздкими и сказывается на надежности их .работы.

Описываемый тахогенератор отличается тем, что для повышения надежности и обеспечения компактности он выполнен в виде двух тахогенераторов переменного тока на одном валу в общем корпусе, с внешней выпрямительной схемой на двух диодах.

В качестве тахогенераторов переменного тока используются синхронные тахогенераторы с возбуждением от постоя;нных магнитов, у которых число пар полюсов одной машины в два раза больше, чем у другой, а статорные обмотки сдвинуты в пространстве на 45° и состоят каждая «з двух частей, включенных в в разные плечи выпрямительного моста указанной внешней схемы.

Для уменьшения момента инерции вращающихся частей и момента сопротивления в качестве тахогенераторов переменного тока используются асинхронный тахогенератор с полым ротором и синхронный тахогенератор с возбуждением от постоянных магнитов и двумя однофазными обмотками на статоре, одна из которых питает обмотку возбуждения асинхронного тахогенератора, а другая является датчиком сигнального (выпрямляемого) напряжения.

На фиг. 1 схематично изображен тахогенератор на основе двух обычных однофазных синхронных генераторов, статоры которых ,/ и 2 расположены в общем корпусе 3. Роторы 4 И 5 из постоянных .магнитов насажены на общий вал 6. Ротор 4 и обмотка 7 первого генератора имеют число пар полюсов 2р 2, а ротор 5 и обмотка 8 второго генератора 2р 4. Оси ОбМоток 7 и 8 смещены в пространстве на угол 45°.

Каждая ИЗ обмоток состоит из двух частей с одинаковым числом витков. Схема включения отдельных частей обмоток обоих генераторов с внешним выпрямляющим устройством показана на фиг. 2. Обмотки 9 vi 12 принадлежат машиие, имеющей 2р 2, а обмотки 10 и // - машине, у которой 2р 4. В обмотках 9 и 12 индуктируются равные напряжения Ui, основной частоты fi, а в обмотках W и 11 - равные напрял- :ения Uz частоты .

При постоянстве магнитных потоков и холостом ходе максимальные значения напряжения t/iOT и t/2m пропорциональны скорости вращения. Обмотки 9 и 10 образуют одно плечо схемы, обмотки 11 н 12 - другое .плечо.

и равных сопротивлений /7 и 18 Q качестве сглаживающих фильтров.

Диод 13 врОБОДит ток в течениеположительной части цикла напряжения t/ t/i-{- 2 (суммарное напряжение «аждого плеча), диод 14 - в течение отрицательной части.

Если напряжение IJ, приложенБое к диоду 13, положительно, диод проводит ток и кондвн1сатор 15 заряжается от источника п-итающего напряжения. Когда напряжение И начнет уменьшаться, конденсатор начнет разряжаться на соцротивление 17. Другое плечо схемы работает таким же образом.

Средние напряжения на плечах схемы будут различны. Напряжение на выходе схемы

Ш Vdi - Шг,

где - среднее напряжение на одном плече схемы; Ud2 - TO же, на другом плече -схемы.

При заданной скорости вращения я и определенных емкостях .и сопротивлениях напряжения Udi м Uds будут зависеть соответственно от мак1симальных значений положительных д отрицательных полуволн напряжения Ulf и iJsmi что определяется направлением вращения ротора.

Когда изменяется направление вращения, при неизменной скорости, меняется только полярность Ud.

На фиг. 3 схематично изображен тахогенератор на основе синхронного и асинхронного тахогенераторов; на фиг. 4 представлена его электрическая схема. Асинхронный тахогенератор является датчиком опорного напряжения постоянной фазы U „„, синхронный -- датчиком сигнального напряжения 6.

Статор 19 синхронного генератора с двумя однофазными обмотками 20 и 21 и ротором 22 из постоянных магнитов расположен внутри внутреннего статора 23 асинхронного тахогенератора. Полый немагнитный ротор 24 асинхронного тахогенератора находится на одном валу с ротором синхронного тахогенератора. В наружном статоре 25 расположены обмотки 26 и 27 асинхронного тахогенератора. Обмотка 21 синхронного тахогенератора (фиг. 4) является источником сигнального напряжения f/c, а обмотка 26 асинхронного тахогенератора -опорного напряжения Ug.

Обмотка возбуждения 27 асинхронного тахогенератора получает питание от обмотви 20 синхронного тахогенератора.

Известно, что у асинхронного тахогенератора напряжения обмоток возбуждения и выходной имеют одинаковую частоту, равную частоте об.мотки возбуждения. Следовательно, в данном случае напряжения U и U о„ имеют

f РП

одинаковую частоту / -, где.р - число пар

60

полюсов синхронного тахогенератора, п - скорость вращения.

Фаза напряжения И обмотки 26 с изменением направления вращения остается неизменной, так как одновременно изменяется на 180° фаза напряжения обмотки 20 синхронного тахогенератора, а следовательно, и обмотки 27 асинхронного, и ротор вращается в обратном направлении.

Можно сказать, что асинхронный тахогенератор является в данной схеме датчиком опорного напряжения Uд„. Выпрямительная схема включает диоды 28 и 29, равные сопротивления 30 и 31 и обмотки 21 и 26 синхронного и

асинхронного тахогенераторов. Напряжение и с обмотки 21 при постоянстве магнитного потока возбуждения синхронного тахогенератора пропорционально частоте, т. е. скорости вращения ротора U п. Если при всех скоростях вращения Ug 21/ (устанавливается расчетом устройства), то величина выпрямленного выходного напряжения на выходе схемы будет изменяться -пропорционально скорости вращения.

Предмет изобретения

1. Реверсивный бесконтактный тахогенератор постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и обеспечения компактности, он выполнен в виде двух тахогенераторов переменного тока, расположенных на одном валу в общем корпусе, с выпрямлением переменного напряжения, осуществляемым внещней выпрямительной схемой на двух диодах.

2.Тахогенератор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве тахогенераторов переменного

тока используются синхронные тахогенераторы с возбуждением от постоянных магнитов, у .которых число пар полюсов одной машины в два раза больще, чем у другой, а статорные обмотки сдвинуты в пространстве на 45° и состоят каждая из двух частей, включенных в разные плечи выпрямительного моста указанной внещней схемы.

3.Тахогенератор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьщения момента инерции вращающихся частей и момента сопротивления, в качестве тахогенераторов переменного тока используются асинхронный тахогенератор с полым ротором и синхронный тахогенератор с возбуждением от постоянных магнитов и двумя однофазными обмотками на статоре, одна из которых питает обмотку возбуждения асинхронного тахогенератора, а другая является датчиком сигнального (выпрямляемого) напряжения.

риг f

25

26.27

|Г11РР --«дЩШ1||

.З 28

21

и,

21