ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА НА ПЕРЕМЕННОМ TOI^E Советский патент 1971 года по МПК B60L11/08 

Известны электрические передачи на переменном токе, содержащие приводимый от автономного источника энергии, например дизеля, синхронный генератор повышенной частоты с возбудителем, преобразователь частоты на тиристорах, управление которыми осуществляется электромеханическим коммутатором, и тяговые двигатели.

Целью изобретения является обеспечение работы генератора в стабильном режиме, а также обеспечение устойчивости при различных режимах нагрузки. Для этого в качестве тяговых двигателей применены асинхронные машины, к шинам которых подключен приводной асинхронный двигатель дополнительного возбудителя синхронного генератора. Для управления частотой применена электрическая машина двойного питания, вращающая электромеханический коммутатор. Статорная обмотка этой машины подключена к шинам синхронного генератора, а роторная - к зажимам работающего при постоянной скорости мотор-генератора.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой электрической передачи на переменном токе; на фиг. 2 - схема управления.

током более низкой регулируемой частоты тяговые асинхронные электродвигатели 3 (один или несколько). Возбудитель 4 (синхронный генератор), соединенный со входом передачи,

снабжает электроэнергией систему регулирования и управления передачей, а также дает постоянную составляющую возбуждения генератора /. Возбудитель 5 (синхронный генератор) вращается двигателем 6 переменного тока, включенным на те же шины, что и асинхронные электродвигатели 3, и возбуждает генератор 1 при последовательном включении с возбудителем 4 в период разгона автомашины до минимальной рабочей скорости.

Шунтовой электродвигатель 7 постоянного тока вращает синхронный генератор в управления.

Машина 9 двойного питания с фазовым статором и ротором приводит через редуктор ключ 10, (или вращающееся контактное устройство), предназначенный для управления диодами преобразователя частоты. Последний собран на управляемых полупроводниковых диодах и работает по двухполупериодной схеме. Трансформатор // через выпрямители и ключ 10 питает цепи управления диодами пре образователя частоты.

генератор 1 и возбудитель 4 получат необходимую (полную) скорость вращенпя, возбудптель 4 самовозбудится, а от него возбудятся шунтовой электродвигатель 7, синхронный генератор 8 и возбудитель 5. При этом питается обмотка якоря шунтового электродвигателя и обмотка статора машины 9 двойного питания. В результате якорь шунтового электродвигателя и ротор синхронного генератора вращаются, а в машине двойного питания образуется вращающееся поле статора, частота тока синхронного генератора несколько выще частоты тока возбудителя 4, кроме того получает питание первичная обмотка трансформатора.

Для подготовки передачи к пуску нажимают кнопку 12, включается контактор 13 (см. фиг. 2), который шунтирует сопротивление 14 (якорь щунтового электродвигателя и ротор синхронного генератора управления снижают скорость вращения), а также включает обмотку ротора машины двойного питания, и в ней образуется поле ротора, вращающееся в ту же сторону, что и поле статора. В момент включения ротора машины двойного питания его поле имеет несколько большую скорость вращения, чем скорость вращения поля статора, далее по мере замедления вращения якоря шунтового электродвигателя и ротора синхронного генератора управления - равную, а затем меньшую. В результате эти поля сцепляются друг с другом, и разность их относительных скоростей реализуется вращением ротора мащины двойного питания, а вместе с ним и валика ключа. Скорость вращения ключа соответствует частоте асинхронных электродвигателей, необходимой в момент включения передачи.

Одновременно с контактором 13 включается контактор 15, подавая от возбудителя 4 напряжение на обмотку возбуждения синхронного генератора /, необходимое в момент включения передачи. Для включения передачи нажимают кнопку 16 (вперед) или 17 (назад). Благодаря этому включаются соответственно контактор 18 (вперед) или 19 (назад). Ключ 10 посылает сигналы управления в преобразователь частоты, и на синхронные двигатели 3 и 6 подается переменный ток начальной частоты, двигатели начинают вращаться. Возбудитель 5, последовательно включенный с возбудителем 4, поднимает напряжение возбуждения синхронного генератора 1, и следовательно напряжение на двигателях 3 и 6. Вращаясь, асинхронные двигатели начинают отбирать мощность от теплового двигателя, в связи с чем необходимо увеличение подачи горючего в двигатель. Автономный двигатель и возбудитель 4 увеличивают скорость своего вращения, благодаря этому возрастает частота тока в обмотке статора машины двойного питания, а следовательно и скорость вращения этой машины и ключа. В результате возрастает частота асинхронных

электродвигателей, а вместе с этим и скорость их вращения.

Когда величина напряжения синхронного генератора станет близкой к рабочей, контакт 20 в цепи контактора 21 замкнется и включится, разомкнув цепь катушки 15 (фиг. 2). Разомкнет он свои контакты в цепи возбуждения синхронного генератора и в цепи питания двигателя переменного тока 6.

0 Таким образом синхронный генератор перейдет на самовозбуждение, и возбудитель 5 остановится. Это происходит на скорости движения транспортной машины, близкой к минимальной рабочей.

5 Далее передача работает приблизительно при постоянном напряжении синхронного генератора и электродвигателей. Если суммарный момент тяговых двигателей больше момента сопротивления движению машины, то

0 тепловой двигатель оказывается недогруженным и повышает скорость своего вращения, что приводит к увеличению скорости движения транспортной машины. Если в период автоматического регулирования сопротивление

5 движению машины увеличилось, то тяговые асинхронные двигатели увеличат забираемую от теплового двигателя мощность и последний несколько снижает скорость своего вращения. Вследствие этого снижается частота тока, вырабатываемого в возбудителе 4, а также скорость вращения мащины двойного питания и ключа и, наконец, снижается скорость вращения тяговых асинхронных двигателей, а вместе с ними и скорость движения транспортной машины. Мощность теплового двигателя сохраняется в предусмотренных пределах.

Предмет изобретения

1. Электрическая передача на переменном токе, содержащая приводимый от автономного источника энергии, например дизеля, синхронный генератор повышенной частоты с

возбудителем, преобразователь частоты на тиристорах, управление которыми осушествляется электромеханическим коммутатором, и тяговые двигатели, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения работы генератора в стабильном режиме, в качестве тяговых двигателей применены асинхронные машины, к шинам которых подключен приводной асинхронный двигатель дополнительного возбудителя синхронного генератора.

2. Электрическая передача по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения устойчивости при различных режимах нагрузки, для управления частотой применена электрическая машина двойного питания, вращающая электромеханический коммутатор, статорная обмотка которой подключена к шинам синхронного генератора, а роторная - к зажимам работающего при постоянной сксрости мотор-генератооа.

-h

У-

(О о-о-о 1 О-(

JLJ

Фиг.2