УНРАВЛЯЬМЬШ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Советский патент 1968 года по МПК H02P7/64 

Асинхронные короткозамкнутые двигатели с немагнитной гильзой, разделяющей статор и ротор, широко используются в качестве приводного двигателя насосов, перекачивающих жидкие .металлы. Их применение дает возможность ИСКЛЮЧИТЬ уплотнительные устройства между валом насоса и атмосферой и предотвратить вредное воздействие агрессивной среды на оомотку статора.

Регулирование скорости асинхронных двигателей с разделительной гильзой посредством дросселей насыщения наиболее целесообразно, так как позволяет плавно изменять скорости вращения двигателя в широком диапазоне. При этом обеспечиваются удовлетворительные механические характеристики.

Но в .известных схемах асинхронных приводов насосов, перекачивающих жидкий металл, ДЛЯ построения замкнутых систем дроссельного регулирования применяется слож.ная схема параметрической обратной связи по сопротивлению двигателя 2д , так как для регулирования скорости вращения экранированного асинхронного двигателя не могут быть .использованы ни отрицательная обратная связь по скорости от тахогенератора, ни сочетание положительной обратной связи по току и отрицательной по напряжению.

корректирующие цепи для устранения влияния налрузки на величину 2д. 1юскольку для экранированных двигателей зависимость д 1 (S), (где S - скольжение является существенно нeлинeйнoй с резким изменением крутизны ДЛЯ получения сигнала, пропорционального 2д , необходимо непрерывно производить математическую операцию: U /УД , что приводит к использованию в схеме двух логарифмических мостов. Нелинейность характеристики 2д f(s) исправляется магнитным и электронным усилителями.

Эти схемы по сравнению со схемами компенсационного типа имеют худшие динамические характеристики, более высокую стоимосгь и СЛОЖНЫ в эксплуатации.

Для повышения быстродействия и точности управления предлагается использовать магнитогидродинамический датчик (МГД)- в качестве элемента замкнутой системы дроссельного регулирования, осуществляющего обратную связь по скорости течения жидкого металла.

Магнитогидродинамический датчик в системе дроссельного регулирования скорости вращения асинхронного электродвигателя заменяет корректирующие цепи, два логарифмических моста, магнитный усилитель-модулятор, электронный усилитель. МГД надежный, герметичный, безынерционный линейный элемент.

Система дроссельного регулирования с МГД датчиком значительно дешевле существующей и надежной ее в эксплуатации.

На фиг. 1 схематически показан магнитогидродинамический датчик с каналом пряМОугольного сечения и боковыми сплошными электродами, в общем виде; на фиг. 2 - экспериментальные характеристики МГД датчика A(.f f(vg), полученные на ртути при различных значениях магнитной индукции; на фиг. 3 - принципиальная схема системы дроссельного регулирования с МГД.

В датчике жидкий металл находится в канале прямоугольного сечения 1, расположенном между полюсами электромагнита 2. Две

стенки канала х-±

выполняются из тонкого листового металла низкой проводимости, две другие - являются хорошо проводящими электродами 3, замкнутыми на сопротивление нагрузки.

При движении жидкого металла в магнитном поле в нем наводится э. д. с., на электродах возникает разность потенциалов и через нагрузку протекает электрический ток. Разность потенциалов на электродах МГД (Аср) при постоянном значении магнитной индукции В. линейно зависит от средней скорости УО течения жидкого металла независимо от того, является ли режим течения ламинарным или турбулентным &.(р УоВааК, где К - коэффициент нагрузки.

На фиг. 2 приведены экспериментальные характеристики Аф /(&о), полученные при течении ртути з канале МГД с электродами, замкнутыми на лабораторный потенциометр. Размеры экспериментального канала МГД датчика а й 8 мм; мм, источником магнитного поля служил электромагнит постоянного тока с воздушным зазором.

Из приведенных опытных данных следует, что зависимость АФ(УО) является линейной

при любых режимах течения жидкого металла. Ламинарный и турбулентный режимы течения ЖИДКОГО металла в канале разделены на фигуре пунктирной линией. МГ7л можно использовать для отрицательной обратной связи. Для перекачки жидких металлов наибольшее распространение получили центробежные насосы, гидравлические характеристики ,и конструкция которых вполне удовлетворяет условиям эксплуатации.

Из закона пропорциональности для расхода и скорости вращения ротора центробежного насоса, который л естко связан с валом асинхронного двигателя, следует, что отрицательнал обратная связь по скорости течения жидкого -металла в канале МГД, включенного последовательно с насосом в жидкометаллическую систему, является эквивалентной отрицательной обра гной связи по скорости вращения асинхронного двигателя.

В системах дроссельного электропривода с МГД (фиг. 3), напряжение на электродах 3 МГД пропорционально скорости течения жидкого металла и, следовательно, скорости вращения роторов насоса 4 и асинхронного двигателя б, и сравнивается с напряжением задающего потенциометра 6. Разность этих напряжений создает в цепи сравнения ток управления магнитного усилителя 7. Усиленный

сигнал передается дросселю насыщения 8 с системой самоподмагничивания 9. Скорость вращения асинхронного двигателя регулируют, изменяя задающее .напряжение.

Предмет изобретения

Применение магнитогидродинамического датчика для измерения скорости жидкого металла, перекачиваемого насосом с управляемым асинхронным двигателем при помощи дросселя насыщения, включенного в цепь обмотки статора, для осуществления обратной связи, с целью повышения быстродействия и точности управления.

./ :

/

/ 7 /Y/ 7//// ///

Iа

fus.l

fus.Z

.