ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ Советский патент 1971 года по МПК B60L11/08 

Изв&сТНые электрические лередачи на -переменном токе, содержащие дриводнмый от автопОМ|Но1го источника энергии (например, дИЗел.я) синхронный генератор ПОБышбНной частоты, преобразователь частоты, сннхрониый тятовой двигатель, регулируемый чаетоtoH и нашряжением при (постоянном угле синхронизации, и возбудители генератора и дви1ателя, «е позволяют обеспечить 1постоя.нства потребляемой мощности, а также изменить режим работы.

ПредложеНная электрическая передача на перемениом токе устраняет указанные иедостат|ки благодаря тому, что возбудитель сиихрОНиого генератора приводится во врангение выхадньгм ща.Юм передачи, а возбудитель си.нхрояного двигателя - входным, причем возбудитель генератора соединен через выпрямители с трансфор.матором, питаемым от возбудителя синхро-нного двигателя; кроме того, преобразователь частоты выполнен на тиристорах,1правлен«е которыми осуществляется электромеханическим ком-мутатором, приводимым во вращение выходным валом передачи и снабженным поворотным щеткодержателем, имею.цим два фиксированных положения, соответствующих максимальным значениям, угла синхронизации при ходе вперед н ходе назад.

.,ой электрической -передачи; на фиг. 2 представлепа ехема датчика частоты для применения в трехфазной системе.

Схема содержит входной вал / нередачи, выходной вал 2 нередачи, синхронный генератор 3, синхронный электродвигатель 4, возбудитель 5 синхронного генератора, возбудитель 6 синхронного двигателя, датчик 7 частоты, трансформаторы S, 9, преобразователь 10 чаетоты, переключатель // хода, реостат 12 управления, рубильник 13, выпрямитель 14 тока.

Вход передачи (1) имеет скорость вращения n.yj; const, а выход (2) - п - Var.

Сцнхроииый генератор 3 соединен с входом передачи и вырабатывает переменный ток поБышеиной частоты. В приведенной схеме трехфазный синхронный Генератор дан с нулевой точкой, представляющей собой соединение средних точек фазовых обмоток.

Синхронный электродвигатель 4 соединен с выходОМ передачн и питается переменным током регулируемой частоты (ниже частоты тока генератора) от преобразователя W частоты. Синхронный двигатель - трехфазный с соединением обмоток по схеме «звезда.

ИНН iiiocr;).M jo-KOM при лкхтояиио.м iiuiip/i- Kc;in i II ;Пс х ме:111Ым токо.м постоянного папряження.

Возбужденпе си.пхроппого генератора лропсходит от сипхроппого гОНератора (5) и трапсфЮрматора 9, Включенных последовательно, -с прПМбнепием неуправЛЯемых диодов. В приицмпе р.оль возбудителя гет1ератора могут вынолнпть Д1ва нсточпп.ка тока, один нз которых имеет постоянное нанряжение, а второй -прО;Порц1ЮПальпое п.

Датчп1К частоты 7 1Нредпаз 1аче|Н для посылкп снгпало.в уп:ра:влеп1ня на дноды преобразователя W частоты.

Вал датчнка 7 :;грнсоед1111яется к выходу нередачн. Если ыашнна (электродвигатель) 4 ДБух1ПОлюсная, то атередаточное отношеппе

л,-/;|;

k ----- 1 вообще i; °сл

(.к числу па.р /полюсов двигателя 4.

Пово;ротпая 1фаверса (щеткодержатель) датчика 7 соединена с рычагом -переключателя И хода, имеющего два фи К еир01ваиных положения: в перед и .назад. На каждом из этих положеиий нере-ключателя хода фиксируется угол синхроИИзаднН 0, соотБетст,вуюп1,ий нанбольшему его значению, принятому для рабочих режимов, лри ходе вперед и назад соот.;стетвенно.

Преобразователь 10 частоты - статический, собранный на -нолуп.рОводннковых унравляомых диодах. Он шредназиачен для нреобразова-ния (переменного TOixa .повышенпой частоты генератора /„ IB переменный ток управляемой частоты то,ка двигателя /,, .

Трансформатор 8 совместно с выИрямителямн 14 н датчиком 7 частоты иснользуется для уиравления диодами -преобразователя частоты. Вообихе трансформатор вместе с выпрямителями может быть за.меиен мащиной постояниого тока, а-ккумул яторно батареей, «ли други.м неточником аюстояииого тока.

Рубильник 13 (ил-и другой заменяюн1ий его нрибор) служит ДЛЯ вк.почеиия и отк.почеиия нередачи.

Управление передачей (лереход на иоиижеииые мощности, преобразуемые в передаче) можно осун.1,еетвлять, регулируя иа пряженис с 1помон1,ью реоетата 12 либо из.меняя уго.л в, ;;ЫВодя из фи-ксирова нного лоложеиня нереключатель // хода. Уменьшая угол в до 1гуля, довеети до нуля .мощ-ность нередачи, а переводя щеткодержатель датчнка через нулевое положение в 1иа нравленнн ,хо второму фИКСИрованно.му Ноложещпо, можно .нолучить IJejKHMbi |орможен:ия внлоть до останов ки CHHxpoHHO.fo эле.кгродг,гателя -/ ii его реверса.

Передача работает следуюн;им образом. Сначала запускается нервичиый двигатель. При этом Вращается сиихроиный генератор 3

со скоростью //-вх и возбудитель 6 СИНХрОН1НОго двигателя со скоростью п,, или пропорциональной ей. Затем включается рубильник 13. В результате возбуждаются маишиы 6, 4, 5, и /i (последняя только от тра 1сформатора 9),

г.ыдаБия ia niJcoojjajouaTe.ib 10 часчоты иа1нряжение UQ и. Кро.ме того, от ьозб дптеля сИН.кроиНОГО генератора через трансфор.матор 6 н соответствующие выггря-мнтелн 14 но5 ступает лостоЯНньп ток на кольца датчика частоты 7 и далее через еегмеиты датчика 7 и кОНта ктирующне с ними щепки на контакты улраВлеиия 1нреобразо1вателя частоты, открывая .ужные диоды. При это.м в Каждую иоло0 вину фазовых обмоток статора сннхронного двигателя начинает Поступать .пульсирующий ток постоянного направления и .овыщен;1о1 частоты Д.,, . Благодаря наличию полного возбужденИя и угла синхронный двигатель

5 развивает начальный момент и, если таковой больще мо.мента сопротивления, приложещюго к выходному валу передачи извне, начинает вращаться.

При вращении сиихроиного двигателя вращается валик датчика 7 и возбудитель сиихрошЮГО геиератора. В результате .иервого датчик .посылает еигиалы уиравлени-я диодами .преобразователя 10 частоты с частотой /с, при сохранении угла 0, а второго - увеличивается наНряжеиие возбудителя синхронного генератора, а значит и налряжеиие еинхрои юго геиератора U, становясь .приблизительно равным а + Ьп. По мере увеличения скорости вращения п МОЩность иа входе нередачи рас0 тет, приближаясь к иормальной.

В дальнейшем нри увеличении момента сонротиБления скорость оиихроииого двигателя уменьщается, одновремеино уменьшается частота тока /сд и ианряжеиие, а момент сии5 хроииого двигателя будет раети до тех нор, тюка его значение aie окажется равным мо.менту солротивления. При уменьшении иа1рузки еинхроиный двигатель увеличивает скорость вращения так, что .в ново.м режиме

0 такЖе будет иметь .место равенство мо.ментов, ра,зв,иваемое синхроиным двигателем и .приложенное ео етороиы иагрузки. Во всех установившихся режимах мощность, преобразуемая ;, передаче, будет прибл.изите.тьно постоянной.

5 Работа лередачи ОПисана примеиитель 10 к системе регулирования нри ностояиной MOHIностн.

П р е д .м е т изобретен н я

1. Электрическая передача иа иеременно.м 1оке, содержащая приводимый от автономного нсточника энергии (например, дизеля) синхронный генератор повышенной частоты, ире5 образователь частоты, синхронный тяговый двигатель, регулируемый частотой и напряжением 1при .пОСтояином угле сии.х,ронизации, и возбудители геиератора И двигателя, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения .пос0 тоя1нства потребляемой мон1ности, возбудитель сннхрож10:го генератора приводится во вращение ВЫХОДНЫЛ1 валом передачи, а возбудитель сИ хронного двигателя - входным валом передачи, возбудитель генератора соепитаемым от возоудцтеля синхронного двигателя.

2. Передача ио п. 1, отличающаяся тем, что, с целью изменения режима работы, преобразователь частоты вьгполнен па тиристоpax, управление которыми осуществляется электромехан.ическим коммутатором, приво1ИМЫМ во , БЫЛОЛЛ Ы 1 )i:i, lirpCIJi

чн И Ciiao/KciMibiM iiooojio nib м щст1 одер/1чателем, имеюндим два фиксирОБанных положения, соответствующих ма ксимальным значениям угла синхронизации при ходе внсрод и ходе назад.

с о с

о U б о ОС