Предлагаемое изобретение касается уже известных устройств, предназначенных для синхронизации электрических машин и снабженных двумя подвижными системами, одна из которых, состоящая из металлического диска, вращается при помощи синхроноскопа пропорционально разности частот (скольжению).
Изобретение состоит в особой форме выполнения подобного устройства и, в частности, второй подвижной системы.
Устройство предназначается для автоматического включения электрических мащин на параллельную работу,
На чертеже фиг. 1 схематически изображает предлагаемое устройство, .фиг. 2 и 3--диаграммы моментов подвижных систем, поясняющие его действие, и фиг. 4-схему другой формы выполнения устройства.
Устройство снабжено синхронной системой С, подвижная часть которой, жестко скрепленная с металлическим диском flj, вращается со скоростью, пропорциональной разности частот (скольжению), В случае необходимости увеличения скорости вращения диска, в конструкцию встраивается аубчатая передача. В качестве
синхронной системы может быть использован синхроноскоп или два синхронных мотора с диференциалом.
С этой подвижной системой магнитно связана при посредстве постоянного магнита М (или электромагнита постоянного тока) вторая подвижная система, выполненная в виде диска Да; магнит М жестко связан с осью диска До.
На диск Д воздействует электромагнитная система Э, питаемая от синхронизируемых напряжений, причем движение этого диска ограничено контактами К.
Вследствие вращения диска Д1 со скоростью, равной разности частот (как указывалось выше), нижняя подвижная система получает вращающий момент, обусловливаемый действием токов Фуко:
/Wi Ai«s(1)
где /TI-постоянный коэфициент, о) - электрическая скорость скольжения ротора одной машины (генератора) относительно другой,
В качестве электромагнитной системы Э может быть взята система обычного реле, создающая вращающий момент (электродинамическая, индукционная или другая) MZ ,U sin со, где / и f/2 -напряжения синхронизируемых машин, соу t-угол между ними. Устройство српбатывает в том случае, если замкнется или разомкнется контакт К, причем, вследствие отсутствия в конструкции пружин, это срабатывание полу-оется при равенстве моментов yWj и Ж т. е. М MZ или AlUs /( sin «s t (3) Так как устройство работает при малых углах опережения, то синус можно приравнять углу: 5 . Тогда формула получит следующий вид: /Сз 1 (/2
Так как время t постоянно, как это видно из формулы (4), и не зависит от угловой скорости, то устройство дает постоянное время опережения, соответствующее времени включения масляного выключателя. Время опережения может регулироваться изме 1
нением соотношения
К,
На фи.г. 2 изображена диаграмма, поясняющая работу устройства. Как видно из чертежа срабатывание устройства происходит при равенстве моментов М и М, направленных в противоположные стороны.
Для блокировки устройства и для воздействия при отставании или опережении электрической машины на первичный двигатель у диска- Д первой подвижной системы может быть установлен дополнительный магнит Ж (на фиг. 1 показан схематично) с контактами. Однако, этос допоанительный магнит можно и не ставить, а выполнить магнит М подвижным относительно диска До; тогда установленный дополнительный контакт К будет выполнять указанную блокировку.
Магнит М и диск Да имеют весьма ограниченное движение, вследствие чего конструкции их подшипников
,WstГ) Кл
(7)
Так как угол весьма незначителен, то можно без ущерба для точ:ности приравнять
& 2 2
t- 4 1 « - t f, ,
Лз
Таким образом, время опережения получается постоянным и, что существенно, независимым от амплитуды напряжения. Диаграмма, поясняющая действие этого устройства, представлена на фиг. 3.
Несколько иной вариант устройства изображен на фиг. 4. Здесь синхронная система связывается с нижней системой двумя контактами и поэтому обе системы движутся все время синхронно, независимо от того, срабатывает устройство или нет.
Срабатывание устройства происходит при равенстве вращающих моментов yWj и /И Все выводы, сделанные выше полностью, соответствуют и этой конструкции. Вместо магнита Afj может быть также взят электромагнит переменного тока, питаемый QT могут быть выполнены упрощенно, например, подобно опорам весов. Контакты Л и Л) должны быть достаточно прочными, так как они одновременно являются упорами. Вместо постоянного магнита М в устройстве может быть использован электромагнит переменного тока, питаемый от синхронизируемых напряжалий (подвод тока затруднений не вызовет, так как система практически неподвижна). В этом случае момент М, К,,(и,+Щ(5) Так как напряжения i/j и U по абсолютной величине равны между собой и угол между ними о , то формулу (5) можно преобразовать: ;W,4Ajr.bt/i4os2-.- (6) Далее, как и в предыдущем случае, приравняв друг другу моменты (2) и (6;, после преобразования получим:
синхронизируемых напряжений; тогда работа устройства не будет зависеть от величины амплитуды напряжения.
Для питания системы Э можно также использовать напряжение, равное разности синхронизируемых напряжений, но при этом получается несколько меньшая точность работы устройства.
Вместо демпфирующего магнита в устройстне может быть применен масляный или воздушный демпфер.
Авторы отмечают, что предлагаемая конструкция обеспечивает необходимую точность работы вследствие того, что нижняя синхронизирующая система при работе практически неподвижна и поэтому инерция не влияет на работу устройства. В варианте же по фиг. 4 верхняя и нижняя системы все время вращаются синхронно.
Предмет изобретения.
1. Устройство для синхронизации электрических машин, состоящее из двух, подвижных систем, одна из которых, состоящая из металлического диска, вращается при. помощи синхроноскопа пропорционально разности частот (скольжению), отличающееся тем, что вторая подвижная система магнитно связана с первой системой и состоит из металлического диска, приводимого во вращение электромагнитной системой, питаемой от синхронизируемых напряжений, ограниченного в своем движении контактами и жестко связанного с постоянным магнитом.
2.В устройстве по п. 1 применение вместо демпфирующего магнита-масляного или воздущного демпфера.
3.В устройстве по п. 1 применение вместо постоянного магнита электромагнита, питаемого от синхронизируемых напряжений.
4.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что демпфирующий магнит или электромагнит насажен на ось синхронной системы.
5.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что части ограниченно подвижной системы связаны между собой при помощи упоров и контактов и могут двигаться относительно друг друга.
6.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что ограниченно подвижная система выполнена вращающейся совместно с синхронной системой со скоростью, равной или пропорциональной скорости скольжения.
7.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что для увеличения скорости вращения диска синхронной системы применена зубчатая передача,
Е авторскому свидетелвству А. Д. Дроздова и Д. И. Гутенмахера JV2 54921
фиг.
J
v
Пм
/М
Дг Э
фиг. 2
м, J
гы-,,
ф
--о г
фиги
-А/,
-t г
г
Mf
фиг 4
.н
