Устройство для синхронизации вращения многофазных коллекторных двигателей типа Шраге Советский патент 1939 года по МПК H02P5/50 

В связи с широким внедрением в промышленность коллекторных двигателей переменного тока, в том числе и для многомоторных приводов (например многомоторный привод ротационных машин), появилась необходимость в синхронизации их положения.

Предметом изобретения является схема подобной синхронизации многофазных коллекторных двигателей тина Шраге.

Суш,иость изобретения, заключающаяся в том, что однофазные коллекторные сериесные сервомоторы (служащие, как обычно, для перемещения щеток регулируемых двигателей) своей обмоткой якоря включены последовательно в цепь роторов вспомогательной трехфазно индукционной схемы синхронной связи, а обмоткой возбуждения приключены на вторичное напряжение указанной индукционной схемы, поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная электрическая схема нредлагаемого устройства.

Секционные приводные коллекторные двигатели / и 5 многомоторного

привода должны вращаться синхронно, чтобы всегда сохранять взаимное пространственное положение их роторов с заданной точностью углового отклонения 4: .

Скорость двигателя / задается. Скорость остальных секционных двигателей 5 должна автоматически следовать за скоростью двигателя / так, чтобы углоное взаимное отклонение их роторов не превысило + .

Регулировка скорости электродвигателе11 производится перемещением щеток при ПОМОЩ1Т однофазных сериесных коллекторных сервомоторов 3 и 7. Эти сервомоторы доставляются нормально комплектно с коллекторными двигателями для привода механизма перемещения щеток при дистанционной регулировке скорости. . Сериесный коллекторный сервомотор 5 управляется дистанционно вручную посредством кнопок (не показан 1ых па чертеже) и реверсивных контакторов 9 и 10. Реверсивные контакторы 9 и 10 меняют направление тока в сериесной обмотке возбуждения 4 сервомотора 3 и тем самым заставляют вращаться сервомотор 3 в нужную сторону, регулируя скорость ведущего секционного двигателя.

Посредством отмеченных кнопок управления устанавливается требуемая скорость секционного двигателя /.

Для того, чтобы скорость ocTa.ibных секционных коллекторных двигателей 5 автоматически следовала за скоростью двигателя I, их сервомоторы 7, служащие для перемещения щеток, соединяются по следующей схеме с питанием от специальных уравнительных щин 18 ведущего угла.

Шины питаются от небольших асинхронных двигателей 2 и 6 с фазовым ротором, насаженных на одном валу с рабочими секционными двигателями / и 5.

Обмотка статора каждого из этих двигателей присоединяется к щинам /7 рабочей частоты. При этом в статоре создается вращающееся магнитное поле, пересекающее обмотку ротора и генерирующее в ней вторичную э. д. с. Фаза этой э. д. с. зависит от нространственного положения ротора соответствующего из двигателей 2 н 6 по отнощению к статору.

При одинаковом пространственном положении роторов двигателей .2 и 6 н, следовательно, совнадении фаз вторичных э. д. с. по шинам /8 ток не протекает. При появлении же некоторого пространственного угла протекает ваттный ток. Величина этого тока ориентировочно пропорциональна углу расхождения фаз. Передаваемая нри этом мощность всегда направлена от двигателя с опережающей фазой, который в данном случае работает в режиме генератора, к двигателю с отстающей фазой, который работает в режиме мотора.

Как видно из чертежа, обмотка якоря сервомотора 7 включена последовательно с обмоткой ротора асинхронного двигателя 6, а обмотка возбуждения S этого сервомотора присоединена через сопротивление /5 параллельно к щинам 18.

При одинаковом пространственном угле секционных двигателей / и 5 и, соответственно, нри полном совпадении фаз вторичных э. д. с. двигателей 2 н 6 ток, протекающий по шннам 8,

будет равен нулю и, соответственно, ток в якоре сервомотора 7 также равеЕ нулю: система работает устойчиво. Если же возникнет расхождение угла, то по гиинам 18 ведущего угла и, соответственно, по якорю сервомотора 7 потечет ваттный ток. Если двигате:1ь о опережает двигатель , то этот ток будет одного анравлепия. Если же, i;ao6opoT, двигатель 5 отстает от дзп1-ател /, то этот ток будет противог.оложного направления.

Со1 ротивление J3 в цепи обмотки возбуждения сервомотора 7 подбирается таким образом, чтобь: ток возбуждения этого сервомотора совпал по фазе с током якоря при опережении фазы секционного двигателя 5 по сравнению с двигателе.м / и, соответственно, отличался от него по фазе на 180 при отставании двигателя 5.

При этом, в случае появления тока в якоре сервомотора 7 вследствие расхождения фаз секционных двигателей, возникает вращающ ий мо.мент, нанраи.ггение которого зависит оттого, опережает или отстает по фазе двнгатель 5 по сравнению с двигателем /. Сервомотор 7 начнет вращаться и выравняет скорость вращения двигателя 5 в нужном направлении (в сторону уменьшения при опережении двигателя 5 и в сторону увеличения при его отставании).

Когда угловое смещение двигате;;ей / и 5 выровняется, ток в якоре сервомотора 7 автоматически прекратится и система будет работать устойчиво.

Степень точности синхрО П1зац.ии положения в такой систе.ме теорет:- чески может быть сколько угодно большой. Выбирая соответствующи.м образом коэфициент трансформации трансформатора тока /Д уже нри малых углах расхождения двигателей / и 5 ДЮжно получить больщие ваттные токи якоря сервомотора 7, нри которых система будет реагировать.

Если почему-либо угол расхождения двигателей / и 5 превзойдет заданную величину, то уравнительный ток возрастет и сработает максимальнотоковое реле I2j нодавая сигнал дежурному персоналу или отключая систем .

Предлагаемое устройство для синхронизации положения врашающихся двигателей отличается значительной простотой, точностью и надежностью, так как совершенно не связано с выключением каких-либо контакторов.

Предмет изобретения.

Устройство для синхронизации вращения многофазны.х ко л-векторных двигателей типа Шраге с применением

однофазных коллекторных сериесных сервомоторов для передвигания щеток на коллекторах регулируемых двигателей, отличающееся тем, что указанные сервомоторы oб oткoй якоря включены носледовательно в цепь роторов вспомогательной трехфазной индукционной схемы синхронной связи, а обмоткой возбуждения цриключены на вторичное напряжение указанной ИНДУКЦИОННОЙ схемы.