Известны каскадные агрегаты из многофазных асинхронных и коллекторных машин типа коллекторного альтернатора с явно и неявно выраженной полюсной системой возбуждения со стороны статора для широкой регулировки скорости выше и ниже синхронной скорости асинхронного двигателя главного привода с моментом на его валу, пропорциональным квадрату скорости.
Согласно изобретению предлагается включать в цепь ротора главного двигателя каскада асинхронной и многофазной коллекторной машины регулируемый трансформатор или потенциал-регулятор для регулирования напряжения на зажимах коллекторной машины таким образом, чтобы это напряжение, ток в цепи коллекторной машины и ее трансформаторная э.д.с. оставались в допустимых пределах.
На фиг. 1 и 3 представлены схемы двух вариантов каскадного агрегата, выполненного согласно изобретению; на фиг. 2 - пояснительная диаграмма.
На фиг. 1 дана схема каскада, у которого между кольцами вторичной цепи асинхронного двигателя А и зажимами коллекторной машины К включается трансформатор Т с регулируемым вторичным напряжением или потенциал-регулятор Р. Если задаться условием, что в диапазоне регулирования выше и ниже синхронной скорости мошность скольжения, пропорциональная произведению S (1 - S) -, при моменте на валу, пропорциональном квадрату скорости, не превосходила максимального значения этой мощности при нижесинхронной скорости, равного РК ma;r О, 333.0,667 S.PS ,15 PS , (где PS - мошность на валу агрегата при его синхронной скорости), то в этом случае агрегат может быть доведен до скорости, превышающей на 12% его синхронную ско-« рость при том же значении Р к max « 0,15 Р S . Активный ток асинхронного двигателя при .постоянном напряжении на его зажимах изменяется пропорционально его моменту на валу; поэтому при моменте, пропор№ 69781- 2 -
циональном квадрату скорости, ток пропорционален (1-S). Из вышесказанного следует, что в диапазоне регулирования скорости ±12% от синхронной не требуется добавочного регулирования напряжения на зажимах коллекторной машины, поэтому каскад может работать в этом диапазоне скоростей по автоматической характеристике. При скольжении, заключаюш,емся в пределах от +0,12 до +0,33, напряжение на зажимах коллекторных машин может оставаться постоянным, причем ток в коллекторной машине начнет возрастать и достигнет при S + 0,333 того же максимального значения, какое он имел при наибольшей скорости каскада в режиме его вышесинхронной скорости при S --0,12.
Трансформаторная э.д.с. коммутации е| в короткозамкнутом контуре, пропорциональная произведению Фк i-2 Ик f2 , достигается при сохранении постоянной величины тока коллекторной машины /к const своего наибольшего значения при S +0,5.
.При дальнейшем уменьшении скорости и, соответственно, возрастании скольжения трансформаторная э.д.с. коммутации е. при Л
const начнет заметно уменьшаться, поэтому регулировку напряжения на зажимах коллекторной машины можно производить таким образом, чтобы величина трансформаторной э.д.с. не изменялась; тогда ток IK при S + 0,5 начнет соответственно уменьшаться. Предельное значение трансформаторной э.д.с. коммутации определяется коммутационной способностью шунтовых добавочных полюсов, которая повышается вместе с возрастанием окружной скорости ротора коллекторной машины.
Таким образом, в пределах изменения скольжения от -0,12 до +0,12 производится регулировка скорости по естественным автоматическим характеристикам (фиг. 2) без регулирования напряжения на зажимах коллекторной машины при непосредственном подключении ее к кольцам ротора главного двигателя; в пределах изменения скольжения от +0,12 до +0,33 с помошью добавочных устройств напряжение на зажимах коллекторной машины регулируется по закону //к const, в пределах скольжения от +0,33 до +0,5 напряжение на зажимах коллекторной машины регулируется пропорционально S (1 - S) и при S +0,5 напряжение на зажимах коллекторной машины изменяется обратно пропорционально скольжению S.
Принципиальная схема каскада, представленная на фиг. 1, удовлетворяет указанным выше методам регулирования напряжения на зажимах коллекторных машин путем включения потенциал-регулятора Р или регулируемого трансформатора Т между ротором асинхронного двигателя и коллекторной машиной. В пределах изменения скольжения S от -0,12 до +0,12 потенциал-регулятор может оставаться замкнутым накоротко, поэтому каскад в этом случае будет работать при естественном
изменении напряжения UK на зажимах коллекторной машины пропорционально S. При переходе на режим работы ,12 производится размыкание выключателя В на зажимах потенциал-регулятора, который при этом оказывается включенным между кольцами ротора главного двигателя и зажимами коллекторной машины.
Регулирование скорости каскада может осуществляться посредством регулирования возбуждения коллекторной машины с помощью коллекторного возбудителя типа коллекторной машины переменного тока с возбуждением со статора но такому же методу, какой применяется в известной системе Шербиу.са с двухзонным регулированием скорости. Для перехода через режим синхронной скорости на режим вышесинхронной скорости требуется (как и в системе Шербиуса) применять в цепи возбуждения возбудителя добавочный преобразователь частоты О, являгощийся возбудителем для покрытия омического падения напряжения главной вторичной цепи каскада.
Пуск в ход каскадного агрегата может выполняться как с помощью реостата, включаемого на период пуска в главную вторичную цепь каскада, так и путем регулирования возбуждения главной коллекторной машины, при котором может быть осуществлено разворачивание каскада из неподвижного положения по желаемой скорости.
В случае весьма большой мощности на валу главного двигателя приходится выполнять агрегат постоянной скорости для восприятия мощности скольжения главного двигателя в виде нескольких соединенных параллельно коллекторных машин Дь К, Кз, /(.i..., посаженных на одном валу с асинхронной или синхронной машиной С, присоединенной к первичной сети всего каскадного агрегата. Ввиду того что при больших мощностях скольжения ток на одно кольцо ротора главного асинхронного двигателя может получиться чрезмерно большим, в этом случае может быть применена схема по фиг. 3 с увеличенным вдвое числом фаз цепи и с соответственно увеличенным вдвое числом колец; в этой схеме одна группа коллекторных машин К,-.2 соединяется с одной группой колец, а вторая группа Kz-/С, - с другой группой колец. Для регулирования напряжения на зажимах коллекторных машин каждая группа коллекторных машин должна иметь между кольцами ротора асинхронного двигателя и зажимами коллекторных машин отдельный потенциал- регулятор Р и PZ (или регулируемый трансформатор), параллельно которому включен выключатель соответственно Bi и В.
Предмет изобретения
Каскадный агрегат из многофазных асинхронных и коллекторных машин типа коллекторного альтернатора с явно и неявно полюсной системой возбуждения со стороны статора для широкой регулировки скорости выше- и нижесинхронной скорости асинхронного двигателя главного привода с моментом на его валу, пропорциональным квадрату скорости, отличающийся применением в цепи ротора главного двигателя регулируемого трансформатора или потенциал-регулятора для регулирования напряжения на зажимах коллекторных машин таким образом, чтобы это напряжение, ток в цепи коллекторных машин и их трансформатрная э.д.с. оставались в допустимых пределах.
№ 69781
Фиг
, M o-aj2 0,33 0,5
1,OS
Фиг. г
Фиг.З
