Современные испытательные установки с вентиляторным моментом нагрузки (в авиационной технике) требуют значительной мощности (до нескольких десятков тысяч киловатт) и большой скорости, регулируемой в широких нределах. В качестве приводного двигателя для таких установок может практически служить только короткозамкнутый двигатель, скорость которото плавно регулируется изменением частоты. Изменение частоты в подобных устройствах достигается при помощи специальных преобразовательных установок.
Применяющиеся для этой цели преобразовательные установки имеют большие габариты и большие установочные мощности электрических машин, входящих в установку. По сравнению с этими устройствами предлагаемая преобразовательная установка имеет меньшую суммарную мощность машин, меньшие габариты н стоимость.
На фиг. 1 изображена обычно применяемая схема преобразовательной установки для питания
29
асинхронного двигателя током переменной частоты; на фиг. 2 - схема преобразовательной установки для той же цели, выполненная согласно изобретению.
Обычная преобразовательная установка (фиг. 1) состоит из двух агре. гатов: / - .егата п-остояниой скорости и // - агрегата переменной скорости.
Агрегат постоянной скорости состоит из синхронного двигателя СД, генератора ГП системы Леонарда и синхронного генератора СГ.
Генератор ГП питает двигатель постоянного тока ДЯ агрегата переменной скорости. Двигатель ДП приводит во вращение преобразователь частоты ПЧ. Синхронный генератор СГ генерирует напряжение постоянной частоты /ь которое служит для возбуждения преобразователя частоты ПЧ. Скорость двигателя ДП регулируется изменением напряжения генератора ГП. Преобразователь частоты питает приводной короткозамкнутый двигатель Д установки. Частота /2 напряжения, подводимого к приводному двигателю,
451
а следовательно, и его скорость вра. щения пропорциональны скорости вращения двигателя ДП.
В этой схеме главный поток энергии направлен через синхронный двигатель СД, машины постоянного тока ГП п ДП и преобразователь частоты ПЧ к приводному двигателю Д.
Если не учитывать потери в машинах, то единичные мощности преобразователя частоты, его двигателя, генератора постоянного тока и синхронного двигателя должны быть равны мощности приводного двигателя. Таким образом), принимая за 100% установленную мощность приводного двигателя Д, получим установленную мощность всей установки 550%. Так как в главной цепи установлены машины постоянного тока, то при значительнОй мощности испытательной установки они ограничивают скорость агрегата постоянной и переменной скорости. По этой причине габаритные мощности всей преобразовательной установки велики.
В предлагаемой схеме (фиг. 2) регулирование частоты осуществляется принципиально другим способом. Здесь основной преобразовательный агрегат, состоящий из преобразователя частоты ПЧ и синхронного двигателя СД, вращается с неизменной скоростью. Регулирование частоты /2 напряжения, подводимого к приводному асинхронному двигателю Д, достигается при помощи возбудительного агрегата, состоящего из двигателя постоянного тока ДП и синхронного генератора СГ. Скорость возбудительного агрегата регулируется по системе Леонарда путем регулирования напряжения генератора постоянного тока ГП. При вентиляторном моменте нагрузки в роторной цепи преобразователя ПЧ циркулирз ет только мощность скольжения, максимальная величина которой составляет примерно 15% от мощности приводного двигателя.
Таким образом в схеме, выполненной согласно изобретению, машины постоянного тока вь несены во вспомогательную цепь, и их мощность по сравнению с машинами, применяемыми в схеме типа фиг. 1, снижается примерно в 6 раз, что является основным достоинством предлагаемой схемы. Следовательно, принимая за 100% мощность приводного двигателя Д, установленная мощность всей установки по новой схеме составляет 350 %.
В результате снижения мои ности машин постоянного тока может быть допущено увеличение скорости преобразовательного и возбудительного агрегатов, что ведет к значительному снижению габаритов машин и удешевлению установки.
Предмет изобретения
Преобразовательная установка для питания асинхронного двигателя TOKOMi переменной частоты, содержащая агрегат постоянной скорости, составленный из синхронного двигателя, трехфазной машины и машины постоя.няого тока, и агрегат переменной скорости, состоящий из электродвигателя постоянного тока и трехфазной машины, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения суммарной мощности машин установки, агрегат переменной скорости используется для подачи тока переменной частоты в ротор трехфазной машины агрегата постоянной скорости, работающей в качестве преобразователя частоты и питающей асинхронный двигатель.
СГ
Й--( --frft
V
СП
ifai
.l/n
№- (Д
f Const
