ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С РЕГУЛИРУЕМЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПЕРЕДАЧИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК H02P15/00 H02P17/00 

Известно электромеханическое устройство с регулируемым коэффициентом передачи скорости вращения, содержащее статический преобразователь частоты, блок управления им, электромагнитную муфту, ротор которой находится на одном валу с первичным двигателем, и источник питающего напряжения.

Однако это электромеханическое устройство обладает низким к.п.д. и требует иснользевания большой установленной мощности преобразователя частоты и источника питающего напряжения.

Предлагаемое электромеханическое устройство отличается от известного тем, что с целью повыщения к.п.д. и уменьшения установленной мощности преобразователя частоты и источника питающего напряжения, электромагнитная муфта снабжена .многофазной обмоткой, расположенной на ее роторе, а в качестве источника питающего напряжения применен синхронный генератор, расположенный на валу первичного двигателя и соединенный обмотками статора со входом преобразователя частоты, выход которого подсоединен к многофазной обмотке ротора электромагнитной муфты, причем блок управления преобразователем частоты снабжен датчиком скорости, распололсенным на одном валу с первичным двигателем.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого электромеханического устройства.

Электромеха шческое устройство с регулируемым коэффициентом передачи скорости вращения содержит статический преобразователь частоты 1, блок 2 управления им, электромагнитную муфту 3, ротор 4 которой находится на одном валу с первичным двигателем 5, и источник 6 питающего напряжения. Причем муфта 3 снабжена многофазной обмоткой, расположенной на ее роторе 4, а в качестве источника 6 питающего напряжения применен синхронный генератор, расположенный на валу первичного двигателя 5 и соединенный обмотками статора 7 со входом преобразователя частоты 1, выход которого подсоединен к многофазной обмотке ротора 4 электромагнитной муфты 3. Блок управления 2 преобразователем частоты снабжен датчиком скорости (синхронным тахогенератором 8), расположенным на одном валу с двигателем 5.

Первичный двигатель 5 приводит во вращение ротор 4 асинхронной электромагнитной муфты 3 и ротор 9 синхронного генератора (источника 5 питающего напряжения). Асинхронная электромагнитная муфта .3 обеспечивает вращение выходного вала 10 системы в функции результирующей скорости магнитного поля фазного ротора 4. :Блок управления 2 формирует сигналы для 5 управления элементами силовой схемы преобразователя частоты 1. Задатчик // опорной частоты ,в зависимости от характера решаемой задачи (стабилизация скорости или ее регулирование) генерирует 10 напряжение либо постоянной, либо переменной (регулируемой) частоты. Формирователь .2. напряжения разностной частоты по сигналам задатчика 11 опорной частоты и синхронного тахогеператора 8 фор- 15 мирует синусоидальное напряжение разностной частоты. Сформированное синусоидальное напряжение разностной частоты поступает на фазосмещающее устройство 13, выходные сигналы 20 которого идут к управляющим электродам вентилей статического преобразователя частоты. Устройство работает следующим образом. Первичный двигатель 5 приводит во вра- 25 щение ротор 9 синхронного генератора, ротор 4 муфты 3 и ротор тахогенератора 8. При возбуждении синхронного генератора силовая схема преобразователя частоты / получает питание. Наличие на роторе 4 асинхронной электромагнитной муфты т-фазной системы обмоток () позволяет при питании этих обмоток от преобразователя частоты обеспечивать (в установивщемся режиме) требуемую скорость 35 вращения результирующего магнитного поля муфты 3. Действительно, .для результирующей скорости соз .магнитного поля муфты 3 справедливо выражение40 С0,; 0014 + 0)4, где (Оы-скорость вращения вала 14 первичного двигателя 5; ш.;-частота тока ротора 4 электромагнит- 45 ной 1Муфты. В случае трехфазной симметричной системы обмоток на роторе 4 (т 3) для создания вращающегося магнитного ноля ротора с разностной частотой tos-ыи выходное напря- 50 жение преобразователя частоты У изменяться по закону и А t/osin6, и в Losin6-120, и с - Losinб+123 где 6-угол, отсчитываемый от оси, жестко связанной с системой координат задатчика частоты 11, до какой-либо оси, связанной (также жестко) с60 ротором 4 электромагнитной муфты 3. 30 55 В установившем-ся режиме б(шз-шц)(Угловая скорость сою выходного вала 10 при этом будет равна: coi((l+s). В этом выражении s- скольжение вращающегося статора /5 электромагнитной муфты 3 относительно регулирующего магнитного поля ротора 4 в качестве преобразователя частоты в описываемом устройстве может применяться вентильный преобразователь частоты без звена постоянного тока. Техническое исполнение задатчика частоты // и формирователя разностной частоты 12 труд}1остей не представляет. .При использовании предлагаемой электромеханической системы для стабилизации скорости вращения выходного вала W частота )и задатчика 1 постоянна. Абсолютная величина выходной частоты определяется оптимальным режимом работы первичного двигателя 5 (скоростью сои) и числом пар полюсов на роторе 4 муфты 3. При рещении второй задачи-регулировании скорости вращения выходного вала 10 частота задатчика // изменяется на ±Af от опорной частоты /ц, выбранной, как и в первом случае, по оптимальной скорости привода. Предлагаемое устройство может найти широкое применение в автономных системах передвижных объектов .(кораблей, самолетов, тягачей и т. д.), а также в ряде стационарных установок горнодобывающей промыщлепности, строительства, в сельском хозяйстве и пр. Предмет изобретения Электромеханическое устройство с регулируемым коэффициентом передачи скорости вращения, содержащее статический преобразователь частоты, блок управления им, электромагнитную муфту, ротор которой находится на одном валу с первичным двигателем, и источник питающего напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения к.п.д. и уменьшения установленной мощности преобразователя частоты и источника питающего напряжения, электромагнитная муфта снабже1 а многофазной обмоткой, расположенной на ее роторе, а в качестве источника питаю цего напряжения применен синхронный генератор, расположенный на валу первичного двигателя и соединенный об.мотками статора со входом преобразователя частоты, выход которого подсоединен к многофазной обмотке ротора электромагнитной муфты, причем блок управления преобразователем частотй снабжен датчиком скорости, расположенным на одном валу с первичным .двигателем.