ЭЛЕКТРОПРИВОД Советский патент 1970 года по МПК B63H23/24 H02P7/80 

Настоящее изобретение относится к области автономных электроприводов переменного тока, допускающих щирокий диапазон регулирования оборотов мощных исполнительных механизмов с вентиляторным характером изменения момента сопротивления, например, гребных винтов на судах, воздуходувок, насосов.

В известных установках подобного типа, в частности, гребных электрических, обеспечение широкого диапазона плавного изменения оборотов достигается применением систем генератор-двигатель постоянного тока, либо применением регуляторов напряжения (индукционных или полупроводниковых), рассчитанных на полную мощность гребного электродвигателя. В первом случае не обеспечивается энергоснабжение общесудовых потребителей, во втором - практически невозможно осуществить регулирование по закону постоянства мощности, кроме того, наличие регулятора значительно ухудшает весо-габаритные и энергетические показатели установки.

Наиболее близкими по существенным признакам к предлагаемому является судовой электропривод с исполнительным электродвигателем, питаемым от вращающихся с постоянной скоростью сдвоенных синхронных генераторов, статорная обмотка первого из которых включена в звезду и соединена синфазно-последовательно со статорной обмоткой второго, причем общие концы обмоток генераторов подсоединены к сети неизменного напряжения и частоты.

Предлагаемый электропривод более совершенен, так как дает возможность обеспечить постоянство мощности на исполнительном механизме, повысить производительность и уменьшить габарит устройства. Это обеспечивается тем, что в электроприводе применены исполнительный электродвигатель переменного тока с фазным ротором, две машины постоянного тока и выпрямитель, вход которого через один контактор подключен к обмотке

ротора исполнительного электродвигателя и к сети, а выход через другой контактор - к машинам, причем вал одной из них жестко соединен с валом исполнительного электродвигателя, вал другой - с валом вспомогательного механизма.

На чертел е приведена принципиальная однолинейная схема электропривода применительно к гребной электрической установке, например, для добывающего судна.

В этой схеме в качестве гребного предлагается использовать асинхронный электродвигатель с фазным ротором и механически соединенный с ним электродаигатель постоянного тока, подключенный к ротору через выпряМигель по схеме асинхронно-вентильного каскада постоянства мощности.

Сдвоенные генераторные агрегаты состоят из приводного двигателя / и 2 и двух синхронных генераторов .3 и 4, 5 и б.

Обмотки статоров генераторов 5 и 5 включены в звезду и соединены синфазно-последовательно со статорными обмотками генераторов 4 и 6. Общие концы генераторов через автоматы 7 и S подключены к шинам 9 неизменного напряжения, от которых получают питание общесудовые потребители. Выходные концы генераторов и б через переключатели 10 и // выведены на шины 12 электродвижения. Агрегаты работают с постоянной скоростью вращения, обеспечивая этим неизменную частоту на шинах Р и 72. С помощью систем 13 и 14 самовозбуждения и автоматического регулирования напряжения генераторов и 5 напряжение на шинах 9 поддерживается постоянным во всем диапазоне нагрузок от холостого хода до номинальной.

Напряжение на шинах 12 может регулироваться от нуля до двойного номинального значения путем изменения величины и полярности тока в обмотках 15 и 16 возбуждения генераторов 4 и 6.

К шинам электродвижения через реверсивный переключатель 17 включается гребной асинхронный электродвигатель 18, фазный ротор которого через переключатель 19, выпрямительное устройство 20, переключатель 21 соединен с машиной 22 постоянного тока по схеме асинхронно-вентильного каскада постоянства мощности.

Управление скоростью вращения гребного винта осуществляется с поста 23 управления воздействием на обмотку 24 возбуждения машины 22 и обмотки 15 и 16 возбуждения генераторов 4 ъ 6.

К ротору электродвигателя 18 через переключатель 19, выпрямительное устройство 20 и переключатель 21 может быть подключена машина 25 постоянного тока, например промысловой лебедки. Управление режимами в этом случае осуществляется с пульта 26 управления промысловой лебедки воздействием на обмотку 27 возбуждения машины 25 и обмотки 15 и 16 генераторов 4 и 6.

При отсутствии необходимости работы генераторов 4 и 6 на шины 12 возможна их работа на шины 9. Для чего при помощи переключателей 10 и 11 статорные обмотки замыкаются накоротко, а при помощи переключателей 28 и 29 их обмотки возбуждения включаются на системы 30 и 31 возбуждения и автоматического регулирования напряжения.

Схема предусматривает включение машины 5 22 через переключатель 2У/выпрямительное устройство 20, переключатель 19 и выключатель 32 к шинам 12 изменяемого напряжения при отключенном электродвигателе 18. Возможно также включение машины 25 по приве0 денной выше схеме.

Благодаря одновременному изменению возбуждения машины 22 постоянного тока и напряжения на шинах 12 при данном способе регулирования возможно существенное сниже5 кие мощности машины 22 постоянного тока до 20-25% от мощности асинхронного электродвигателя, а следовательно, и уменьшение габарита установки в целом. Преимуществом изобретения являются:

0 обеспечение постоянства мощности (автоматически); обеспечение широкого диапазона изменения скорости вращения при ограничении установленной мощности машины постоянного тока и выпрямительного устройства до

5 20-25% от мощности асинхронного электродвигателя; высокая производительность системы; высокая живучесть, заключающаяся в том, что при аварии асинхронного электродвигателя вращение гребного винта обеспечивается машиной постоянного тока и возможность питания достаточно мощного исполнительного двигателя постоянного тока вспомогательного механизма.

5Предмет изобретения

Электропривод, преимущественно для добывающих судов рыбопромыслового флота, с исполнительным электродвигателем, питаемым от вращающихся с постоянной скоростью

0 сдвоенных синхронных генераторов, статорная обмотка первого из которых включена в звезду и соединена синфазно-последовательно со статорной обмоткой второго, причем общие концы обмоток генераторов подсоединены к

5 сети неизменного напряжения и частоты, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства мощности на исполнительном механизме и повышения к. п. д., применены исполнительный электродвигатель переменного тока с фазным ротором и две машины постоянного тока, подключаемые к обмотке ротора двигателя через выпрямитель и контактор, причем вал одной из них жестко соединен с валом двигателя.

U Cansf