Способ настройки коммутации электрической машины постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК H02K13/14 

1

Изобретение относится к электромаишностро шю и касается способов настройки коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока, предназначенных для работы в условиях 1 олебания питающего напряжения и может быть использовано в машинах последовательиого возбуждения с многовитковыми обмотками главных полюсов и многовитковыми секциями якоря, у которых трансформаторная ЭДС в коммутируемых секциях превышает во время переходных режимов реактивную ЭДС, например в высоковольтных вспомогательных машинах магистральных электровозов постоянного тока с номинальным напряжением ООВ, мощностью 20-50кВт.

Известен способ настройки коммутации электрической машины, работающей при толчках тока, согласно которому изменяют несколько раз величину воздушного зазора в цепи добавочных полюсов. При каждом зазоре снимают зоны безискровой коммутации и определяют положение средней линии безискровой з(1ны. .За оптимальную величит зазора принимается такая, при которой средняя ;шния зоны безискровой коммутации расположена на 1-2% ниже оси абсцисс 1.

Недостаток способа состоит в том, что он не позволяет скомпенсировать появляющуюся во время переходных режимов трансформаторную ЭДС в коммутируемых секциях.

Кроме того, смещение средней линии безис кровой зоны от оси абсщ(сс может ухудшить коммутацию машины в стационарных режимах.

Наиболее близким техническим решением

10 к изобретению является способ, состоящий в том, что обмотку возбуждения добавочных полюсов шунтируют магнитным шунтом с последовательно включенным добавочным регулируемым сопротивлением, постепенно изменяют регулируемый зазор в сердечнике магнитного шунта и наблюдают за искрением злектрощеток машины при резких олчках нагрузки. При этом определяют оптимальный зазор в сердечнике магнитного шунта, при котором искрение

П щеток в режимах толчка тока нагрузки минимальио. Заканчивают настройку тем, что магнитным шунтом с оптимальным зазором шунтируют обмотку добавочных полюсов 2. 3 Недостаток способа в том, что он не позвол ет уменьшить трансформаторную ЭДС в комму тируемых секциях машины, которая вызывается изменяющимся во времени потоком главны; полюсов. Эта ЭДС обусловливает в машинах последовательного возбуждения интенсивную вспышку на коллекторе, разрушаюшую коллек тор и щетки. Цель изобретения - повышение надежности машины за счет получения минимального искре ния электрощеток в переходных режимах путем взаимной компенсации ЭДС в коммутируемых секциях. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ступенчато регулируют параметры обмотки возбуждения с помощью резистора, при зтом при калодой ступени производят включение и отключение напряжения, измерение интенсивности искрения при включении напряжения и определение оптимального сопротивления по мшшмуму искрения. На фиг. 1 представлена электрическая схема машины, на которой реализуется способ; на фиг. 2 приводится U-образная зависимость степени искрения от величины сопротивления резистора. При этом включение и выключение питающего напряжения производят при максимальном напряжении сети и неизменной нагрузке лгаишны. Способ осз цествляется следующим о§разом. Параллельно обмотке 1 возбуждения главны полюсов машины включают резистор 2 с регулируемым сопротивлением. Величина его сойро тивления г должна превосходить сопротивление обмотки 1 возбуждения в 100-150 раз. Затем включают даигатель в сеть и устанавливают рабочий режим: ток якоря и частоту вращения Далее проводят серию из 6-8 режимов включение-выключение питающего напряжения. Опыт проводят при максимально возможном напряжении сети. Первый режим проводят при г UJ (обрьт в цепи шунтировки). Перед каждым последующим режимом ступенями уменьшают г так, что последний режим проводят при величине г г , , определяемой максимально допустимой интенсивностью искрения, например 3 балла шкалы ГОСТ 183-74. Промежуток времени между обрывом и вос становлением питания должен быть одинаковым во всех режимах в пределах 0,2-1,00. В каждом режиме в момент восстановления напряжения измеряют класс коммутации машины, например, индикатором искрения и замеряют величину сопротивления резистора. Используя полученные данные, строят графи зависимости класса коммутации от величины 7 сопротивления резистора. Зависимость имеет U-образньш характер с минимумом искрения при оптимальном сопротивлении резистора г R (фиг. 2 т. С). Настройку заканчивают включением параллельно обмотке возбуждения главных полюсов нерегулируемого резистора с сопротивлением г R.. U-образный характер зависимости класса коммутации от сопротивления резистора объясняется тем, что при г и трансформаторная ЭДС е в коммутируемых секциях превышает по величине реактивную е , балансная ЭДС «„Q е - е велика, что вызывает интенсивное искрение. При уменьшении г ЭДС е уменьшается, а ЭДС е увеличивается. При г R обе ЭДС по величине приблизительно равны, но направлены встречно. Поэтому небалансная ЭДС в коммутируемых секциях Bjjg е - е аьО и искрение в переходном режиме минимально. При дальнейшем уменьшении г ЭДС в становится «ольще е Ртр и небалансная ЭДС в коммутируемых секциях {нвная вр - е, возрастает, а нскрение вновь усиливается. Предлагаемый способ позволяет повысить надежность работы машин вследствие того, что степень искрения щеток электрических машш в переходных режимах ослабляется на полтора балла и снижается вероятность образования круговых огней по коллектору. Формула изобретения 1,Способ шстройки коммутации электрической машины Постоянного тока последовательного возбуждения в переходных режимах путем ступенчатого регулирования параметров машины с помшцью шунта, подключенного параллельно однш из обмоток, наблюдения за искрением посредством прибора, отличающийс я тем, 9го, с целью повышения надежности, ступенчато регулируют параметры обмотки воэбуждения с помощью резистора, при этом при каждш ступени производят включение и отключение напряжения, измерение интенсивности искрения при включении напряжения и определение оптимального сопротивления по минимуму искрения. 2.Способ по п. 1, о т я и ч а ю щ я и с я тем, что включение и отключение питающего напряжения производят при максимальном напряжении сети и неизменной нагрузке машины. Источники информации, принятые во внимание при экшертизе 1.Курочка А. Л. и др. Исслеш ваняе высоковольтных электрических машин постоянного, и пульсирующего тока. М., Энергия, 1975, с, 58-61. 2.Жерве Г. К. Промьшшенные испытания электрических машин. М.-Л., 1957, с. 250-251,

+

XIJ