Способ улучшения коммутации электрических машин постоянного тока при ударной нагрузке Советский патент 1980 года по МПК H02K13/14 

ществляют током, пропорциональным производной скорости вращения электродвигателя ио времени. Недостатком этого способа является то, что для генераторов иостоянпого тока, приводимых сиихроппыми электродвигателями, такой сиособ иеирименим, а для генераторов, приводимых асинхронными электродвигателями, требуется установка датч11ка скорости (тахогенератора).

В нредлагаемом снособе, с целью повышения быстродействия, сравннвают ток возбуждения машнны с заданным установившимся зпаченнем, но;1ученную разность дифференцируют и ноднитку добавочных нолюсов осуш,ествляют током, пропорциональным указанной разностп п ее производной.

Устройство, реалпзуюш,ее предлагаемый сиоеоб, иредставлено на чертеже, где 1 - якорь электрической машины, панример электродвигателя; 2 - обмотки возбуждения; 3 - добавочные нолюеа; 4 - датчик тока возбуждения; 5 - выход датчпка тока возбуждения; 6 - блок сравнения сигналов; 7 - дифференциатор; 8 - орган задания тока возбуждения; 9 - суммируюи;ий усилитель; 10 - кривая изменения якорного тока электродвигателя ири ударной пагрузке (в фуикции времени); 11 - кривая изменення тока возбуждения при ударной нагрузке (в функции временн).

Якорь 1 электрической машины, панрнмер электродвигателя, н его обмотка возбуждения 2 иитаются каждый от своего источипка (иа чертеже не иоказаны).

Последовательно с якорем 1 включены добавочные нолюеа машины, включая не ноказанную на чертеже комиенсациоппую обмотку, имеющуюся на крупных машинах.

В цеии обмотки возбуждения имеется датчик тока возбуждения 4, выход 5 которого подключен к блоку сравнения сигналов 6 и к дпфференцнатору 7. К блоку 6 подключен также выход органа задання тока возбуждення 8. Выходы блока сравнения 6 и дифференцнаторы 7 нодключены к суммирующему усилителю 9, поднитывающему донолннтельпые нолюеа 3 машины или не ноказанную на чертеже отдельную обмотку, раснолагаемую иа добавочных иолюсах.

При прпложенпп ударной нагрузки к машине резко возрастает ток ее якоря (кривая 10), в результате чего происходит измеиение тока возбуждепия (кривая 11).

Указанные пзменення тока возбуждения нри пзмеиении тока якоря обусловлены взаимодейетвием ноля коммутирующей еекции, действующим вдоль поля главных полюсов (ири криволинейной коммутации), с иолем, создаваемым обмоткой возбуждення.

Знак указанного нзменення тока возбуждения зависит от того, ускоренная или замедленная коммутацня машины, и работает ;ui машпиа двигателем плп геператором.

Так, например, прп ускоренной коммутацип в двигателе (и замедлеииой в генераторе) изменение тока возбуждения нри ударной нагрузке в ироцеесе измеиения тока якоря происходит в стороиу увеличения его устаиовившегося значення.

Прн замедленной же комлмутации в двигателе (и ускореиной в генераторе) измененне тока возбуждения нрн ударно нагрузке, в нроцессе нзменення тока якоря пронсходнт в сторону уменьшения тока возбуждения (на кривой И иоказаио иуиктиром).

Величииа изменения тока возбуждення в обоих случаях при прочнх равных условиях зависит от степеии отличия коммутации машины от прямолинейной.

Поскольку для удовлетворительной коммутации машииы обычно настраиваются на ускоренную коммутацию, то ири работе машииы двигателем будет иметь место уве.чичеиие тока возбуждения ири иабросе иагрузки, а ири работе ее геиератором -- умеиьшеиие тока возбуждения.

Для некоторых машин отклонение - тока возбуждеиия от установившегося значения

в ироцеесе изменения тока якоря - ири ударной нагрузке - -может достигать величины до 30 %

При возннкновенни ударной нагрузкн и соответствующем изменении якорного тока

ироисходит изменение тока возбуждения.

Реальное значенне тока возбуждения-, замеренного датчиком 4, сравнивается в блоке сравиения сигналов b с задавае.мым оргаиом 8 установнвшимся значением тока

возбуждення.

Разность указанных величин с выхода блока 6 поступает па вход суммнрующего усилителя 9, куда поступает также снгнал с выхода днфференциатора 7 тока возбуждення.

Такнм образом, на выходе суммирующего усилителя 9 действуют два нанрял :енпя, из которых пропорционально отклоненню тока возбуждения от задаииого зиачеиия, а другое ироиорцнональио нроизводной этого отклонення.

В связи с этим ноднитка добавочных нолюсов в ироцесее изменения якориого тока ири ударной иагрузке осуществляется уиреждающими еигналамн отклонения тока возбуждения от заданного установивщегося значення и ироизводиой этого отклонения.

Формула изобретения

Сиособ улучщеиия коммутации электричееких машин ноетоянного тока ири удариой нагрузке иутем иодиитки током обмотки добавочиых иолюсов, о т л и чающийся

тем, что, с целью повышения быстродействия, сравнивают ток возбуждения машины с заданным установившимся значением, полученную разность диффереицируют и подпитку добавочных полюсов осуществляют током, составляюш,ие которого пронорциональны указанной разности и ее производной.

Источники информации, принятые во внпл1ание при эксп

1.Авторское свидетельство № 438081, кл. Н 02К 13/14, 1970.

2.Авторское свидетельство ЛЬ 584397, кл. Н 02К 13/14, 1976.

3.Авторское свидетельство 2G9276, кл. Н 02К 23/24, 1969.