Система автоматического регулирования синхронного генератора частотно-управляемого тягового электропривода Советский патент 1981 года по МПК B60L7/06 

Система работает следующим образом.

Сигнал, пропорциональный выходному напряжепию сйнхроиного генератора 2, снимаемый с датчика 9 напряжения, и сигнал, снимаемый со статического аналога 6 асинхронного двигателя, поступают на блок 8 выделения максимального сигнала, сравниваются и больший из них проходит на вход сумматора 10, которьш сравнивает этот сигнал с заданным. Если указанный максимальный сигнал отличается от заданного значения, то разность сигналов увеличивается усилителем 13 и подается на обмотку 12 возбуждения. Напряжение синхронного генератора 2 изменяется до тех пор, пока эта разность не станет равной нулю.

На пусковых частотах в тяговом асинхронном приводе с частотным управлением момент поддерживается постоянным, поэтому в качестве датчика потока используется статический аналог 6 асинхронного двигателя, выполненный, например, в виде однофазных трансформаторов, первичная обмотка каждого из которых подключена к соответствуюндей- фазе двигателя, а вторичные обмотки соединены в «звезду и подключены через последовательно соединенные цепочки дроссель-сопротивление к выпрямителю 7. На пусковых частотах как в асинхронном двигателе, так и в его аналоге, доля падения напряжения на индуктивных сопротивлениях приближается к нулю, а доля падения напряжения на активных сопротивлениях возрастает.. Поэтому как для асинхронного двигателя, так и для его аналога необходимо на пусковых частотах завысить напряжение ннтания для компенсации падения напряжения на активных сопротивлениях для того, чтобы выходной параметр (момент для асинхронного двигателя и напряжение для его аналога) оставался постоянным.

С увеличением частоты доля падения напряжения на активном сопротивлении падает, а доля падения напряжения на индивидуальном сопротивлепии растет, поэтому па частотах от 0,3-0,4 fm до /щ выходное напряжение генератора () будет изменяться но закону t/i//i const. С увеличением частоты растет выходное нанряженне сиихронного генератора 2 и сигнал обратной связи по напрялСению, а при номинальной частоте сигнал становится равным сигналу, поступающему с аналога 6. При дальнейшем увеличении частоты блок 8 выделения максимального сигнала пропускает сигнал с датчика 9 напряжения, так как он будет больше сигнала, поступающего с аналога 6 асинхронного двигателя. Таким образом, в диапазоне частот .макс напряжение сиихронного генератора 2 формируется сигналом от датчика 9 напряжения и сигналом обратной связи по частоте вращения ротора, который сиимается с датчика 5 частоты вращения ротора и заводится на вход функционального преобразователя 5, который преобразует его таким образом, что до частоты /i fiii, on равен нулю, а выше этой частоты линейно расS тет.

С функционального преобразователя 14 сигнал обратной связи, пропорциоиальный частоте вращения ротора (f/w), поступает на еумматор 10. На частотах выше иоми10 нальной сумматор 10 производит алгебраическое сложение трех сигиалов: отрицательной обратной связи по напряжению Uocn, пололштельной обратной связи по частоте вращения ротора U., и задающего

сигнала f/зад.

зад +

Нз выражения видно, что с увеличением частоты вращения ротора f/c будет увеличиваться рассогласование сигналов, следовательно, будет увеличиваться ток возбуждения синхронного генератора 2, что приведет к увеличению напряжения.

Предложенная система позволяет сформировать выходное напряжение синхронного генератора, изменяющегося в диапазопе заданных частот согласно нредлагаемому закону. Частичные характеристики выходного напряжения синхронного генератора

0 формируются с помощью задающего сигнала зад- Система автоматического регулирования синхронного генератора частотноуправляемого тягового электропривода позволяет обеспечить регулирование напряжения на тяговом асинхронном двигателе по оптимальному закону во всем диапазоне рабочих частот, что улучшает динамику пуска и энергетические показатели тягового электропривода. Использование этой си0 стены на большегрузных автомобилях с электрической трансмиссией обеспечивает экономический эффект порядка 30 т. руб. в год на одну машину.

5Формулаиз обре тения

Система автоматического регулирования синхронного генератора частотно-унравляемого тягового электропривода, содержащая тепловой двигатель, синхронный генератор,

0 к которому через преобразователь частоты подключеп асинхронный двигатель, механически связанный с датчиком частоты, статический аналог асинхронного двигателя, который через выпрямитель подключен к

5 одному из входов блока выделения максимального сигнала, второй вход которого соединен с вьгходом датчика напряжения синхронного генератора, а выход - с одним из входов сумматора, выход которого подключен к входу регулятора тока возбуждения синхронного генератора, отличающаяся тем, что, с целью повышения тяговых усилий при пуске и уменьшении массогабаритных показателей, она снабжена

функциональным преобразователем, через

который другой вход сумматора связан с датчиком частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Булгаков А. А. Частотное управление асинхронными двигателями. М., «Наука, 1966, с. 264-265 (прототип).

У

,. J|

7

-оь