СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КАСКАДНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ Советский патент 1970 года по МПК B63H23/24 H02P7/80 

Предлагаемый сиособ относится к управлению асинхрот ным двухдвигательиым агрегатом, у которого один из двигателей имеет поворотный статор.

Существует несколько способов управления такими агрегатами, отличающихся в основном схемой включения в роторную цепь дополнительного сопротивления и его относительной величиной.

При отсутствии этого сопротивления глубокое регулирование скорости агрегата неэкономично.

Способ с последовательным включением сопротивления не позволяет работать в нормальном режиме на естественной характеристике. Для осуществления этого способа необходимо предусматривать устройства, шунтирующие сопротивление.

Способ с параллельпым включением сопротивления иозволяет работать в нормальном режиме на естественной характеристике, однако диапазон регулирования существенно зависит от величины и мощности сопротивления.

Известен также способ, предусматривающий переключение сопротивления с параллельного на последовательное соединение в ироцессе регулирования, значительно расщиря ощий диаиазон регулирования и снижающий величину сопротивления. Однако нри таком способе применяются в главных цепях контакты, снижающие надежиость и увеличивающие габариты схемы управления.

Наиболее близким к предлагаемому являетСИ способ управления механически соединенными валами асинхронными электродвигателями с сопротивлениями, включенными параллельно обмоткам их роторов путем поворота статора одного из двигателей.

Предлагаемый способ повышает к.и.д. агрегата, так как иозволяет изменить скорость вращения агрегата в щироком диапазоне нри любом характере изменения момента сопротивления, полностью пспользуя двигатели без

перегрузок и без огранпченю продолжптельности работы на малых скоростях.

С этой целью регулирование в зоне больщих скоростей осуществляют измененнем угла поворота статора, а в зоне малых скоростей - изменением нанряжения нитаиия, что особенно эффективно при иснользовании изобретения в судостроении.

Предлагаемый сиособ иллюстрируется структурной схемой, представленной на фиг. 1,

согласно которой изменение числа оборотов агрегата 1, приводящего во вращение исполнительный механизм 2, осуществляется с поста уиравлення 3 путем последовательного изменения угла поворота одного из статоров

посредством серводвигателя 5 поворотного устройства и изменения напряжения источника питания 6.

Добавочное сопротивление включено параллельно роторной цепи. Диапазон регулирования при повороте статора зависит от величины сопротивления 7, определяющей зпачение скольжения 5 в известной формуле:

-cos в

+ cos е

1 + cos е

2М l + )

5/5,,+5к/5 5/5,

/у al/j,; - критический момент каледого из

двигателей агрегата; 9 -угол поворота статора, эл.град.; SK - величина критического скольжения

при сопротивлении, равном нулю; SK - величина критического скольлсения при полностью введенном сопротивлении 7.

При выборе величины сопротивления, равной (0,8-1) XK, где XK -полное индуктивное сопротивление рассеяния двигателя агрегата, Sj 0,8-1. В это ГУ случае диапазон регулирования при изменении только угла иоворота статора 4 на 180 эл.град., как видно из механических характеристик, представленных на фиг. 2, определяется зоной между естественной и искусственной, например при 5| 1, характеристиками.

В процессе поворота статора сопротивление 7 автоматически вводится в цеиь ротора, плавно изменяясь от нуля до своего нормального значения. Дальнейшее изменение скорости агрегата происходит только путем сиижения напряжения источника питания 6 при полностью введенном в цепь ротора сопротивлении.

Принциниальная схема, реализующая описанный сиособ применительно, наиример, к гребиой электрической установке, ириведена на фиг. 3.

Генераторные агрегаты, состоящие из первичных двигателей 5 и 9 и синхронных генераторов 10-13, работающих с измененной скоростью вращения, включаются через автоматы 14 и 15 на шины 16 судовой электростанции, а через переключателя 17 и 18 иа шины 19 электродвижения.

Статорные обмотки сдвоенных генераторов

соединены последовательно. Напряжение на шинах 16 иоддерживается неизменным с помощью систем регулирования 20 и 21. Напрялсение на шинах 19 может меняться плавно от нуля до двойного номинального значения при постоянной частоте тока с помощью устройств управления возбуждением геиераторов 11 и 13, размещепиых в пульте управления 22; при этом ток возбуждения в обмотках 23 и 24

меняется как по величипе, так и по направлению.

Статоры 25 и 26 сдвоенного гребного электродвигателя включаются иа шины 19 через реверсный переключатель 27.

Поворот статора 25 на 180 эл.град. осуществляется с помощью серводвигателя 28, мощность которого благодаря больщому нередаточиому отношению составляет (0,2-1) % от моищости агрегата, что значительно уирощает

автоматизацию его управления.

Роторные обмотки 29 и 30 соединены между собой. Сопротивлепие 31 включается параллельно обмоткам 29 и 30.

Скоростью вращения управляют с пульта

22, воздействуя вначале па серводвигатель 28, а затем, когда статор 25 повернется на 180 э.г.град., изменяют ток в обмотках 23 и 24 по величине и иаправлению.

Реверс осуществляется ири снятом напряжении на щинах 19 путем дистанциоиного переключення реверсора 27. При неработающем гребном электродвигателе статорные обмотки генераторов // и 13 с помощью иереключателей 17 и 18 замыкаются накоротко, а обмотки

возбуждения их включаются иа системы регулирования 32 и 33 с помощью переключателя 34 и 35.

Предмет изобретения

Сиособ управления каскадиым электроприводом с двумя жестко соедииенными асинхронными электродвигателями, с последовательно включенными обмотками роторов которых иараллельно соединяют соиротивление и регулируют скорость поворотом статора одпого из двигателей, отличающийся тем, что, с целью повышения к.п.д., регулирование в зопе малых скоростей осуществляют измепением напряжения иитапия.

Фиг. 1

s-v-зг

U Cons-t

e ConSf