Электрический вал Советский патент 1949 года по МПК H02P5/52 

Известные системы электрического вала, т. е. системы передачи вра1цающ.его момеита двумя разобщенными вращающимися валами, основанные на применении синхронных электрических мащин, характеризз-ются переменной величиной угла рассогласования при изменении вели 1ны передаваемого вращающего момента. Обмотки возбуждения таких мащин снабжены дополнительными обмотками возбуждения, сдвинутыми относительно основных обмоток возбуждения на 90°.

Между тем в некоторых случаях применения электрического вала требуется неизменность угла рассогласования при передаче изменяющегося по величине вращающего момента, т. е. необходима синфазная работа электрического вала.

Преимущество предлагаемой системы электрического вала состоит в том, что она позволяет получить синфазную работу мащин при изменении в нгироких пределах величины передаваемого вращающего момеита.

Отличительной особенностью описываемого электрического вала является питание дополнительных обмоток возбуждения синхронных мащин постоянным током, который изменяется в зависимости от нагрузки вала.

Принципиальная схема электрического вала изображена на фиг. 1; на фиг. 2 приведена векторная диаграмма.

Электрический вал состоит из двух трехфазных синхронных машин неявнонолюсной конструкции, из которых одна работает от генератора /, другая-от электродвигателя 2; вторая мащина является единственной нагрузкой первой. Каждая из мащин имеет основную 3 и дополнительную 4 обмотки возбуждения. Оси последних сдвинуты относительно оси основной обмотки возбуждения на угол 90° эл. Основные обмотки 3 возбуждения мащин (продольные обмотки) питаются постоянным током неизменной величины от постороннего источника. Дополнительные обмотки 4 возбуждения (поперечные обмотки) питаются постоянным током, пропорциональным току электрического вала, то . Kb 81231- 2 -есть переменяому току, протекающему между обмотками якорей генератора / и электродвигателя 2. Для преобразования этого тока в схеме имеется трехфазный сернесный трансформатор 5 и трехфазный двухБОотупериодноП выпрямитель 6. Для регулирования величин поперечных токов вОЛбуждения машин в схеме предусмотрены реостаты 7 и 8. Векторная диаграмма электрического вала (фиг. 2) показывает, что при изменении тока / вала, вызванном изменением н: редаваемой мощности, угол и рассо1ласонания вала может остаться неизменным при соответствуюи ем выборе новых значений продольных (i и ЕЗ) и поперечных (Е/ и 2) э. д. с. холостого хода генератора и двигате ля, то есгь продольных и поперечных токов возбуждепия. Это явлеине объясняется тем, что при введении регулируемого но величине добавочного потока возбуукдения в магнитную цепь синхрон ной машины ось ее суммарного потока возбуждения неремепшется относительно ипдуктсрГВ. В схеме па фнг. 1 при нзменепни иагрузки изменяется фактический рабочий угол каждой синхронной маиинты-генератора и двигателя, т. е. угол между вектором напряжения U и на зажимах мап1ипы и 15екторсм э. д. е. (Е или EZ) холостого хода, павепенной в обмотке яксря суммарным магнитным нотоком 1юзбуждеиия. Угол же между вектором, э. д. с. холостого хода Е (или Ьа), на15еден-ней в обмотке якоря продольным (основным) потоком возбуждения, и вектором напряжения на зажнмах, xapaктepнзyюн нй нространствонпое расположение роторов генератора и двигателя зависит от величп 1Ь н нанравления э. д. с. холостого хода Е/ (или Ео). наведенной ионе речным (добавочным) нотоком возбуждения. Б случае, если ток / вала и наиряжение U совпадают по фазе щ 0), то зависимость между током вала и токами в п.онеречных обмотках возбуждения, необходимыми д.тя комненсании измеиеннй угла расеогласовання ва.та при изменении передаваемой мощности, получается прямслине1 ной. Токи в нродольпых обмотках возбужхепия в этом случае могут оставаться неизменными. В нргд. агаемом. синфазном электрическом вале величину угла рассогласования- В, поддерживаемую неизменной при изменении переданаeMoii мсщностн, можно выбрать равной нулю или отличной от нуля. Неизменный угол рассогласования при измепении нагрузкн в предлагаемом электрическом вале легко поддерживается сериесным трансформатером и выпрямителем. П р е д м е т и з о б р е т е н и я Электрический вал с двумя синхронными машинами, которые снабжены дополнительными обмотками возбуждения, сдвинутыми относительно основных обмоток возбуждения на 90°, о т .т н ч а ю щ и и с я тем, что, с целью достижения синфазной работы мащин, дополнительные обмотки возбуждения питаются ноетоянным током, пронорциональпым теку, нротекаюн1,ему между генератором и двигателем, т. е. пронорциональным нагрузке электрического вала, для чего эти обмотки подключены к выпрямителю, питаемому от сериесного трансформатора в цепи вала.