Электропривод постоянной скорости Советский патент 1982 года по МПК H02P7/46 H02P9/04 

(5) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТИ

I

Изобретение относится к эпектро- . технике и может быть использовано в приводах для получения постоянной скорости вала исполнительного двигателя при отборе мощности от вала первичного двигателя, вращающегося с переменной скоростью.

Известен электропривод постоянной скорости, выполненный на основе каскадного соединения электрических машин, содержащий синхронный генератор постоянного тока, приводимый в , движение первичным двигателем с переменной скоростью, и исполнительный электродвигатель, якорь которого питается от синхронного генератора. Обмотка возбуждения исполнительного электродвигателя подключена крегулятору скорости, который поддерживает скорость вращения исполнительного электродвигателя постоянной П.

Недостатком электропривода является использование в качестве гёнератора машины постоянного тока, снижающей КПД и надежность устройст-, ва.

Известен также электропривод постоянной скорости, представляющий собой каскадную схему соединения машин переменного тока и содержащий две асинхронные муфты скольжения (АМС), которые связаны с валом переменной скорости и приводят во вра10щение генератор стабильной частоты, к которому подключен исполнительный электродвигатель. АМС работает поочередно в зависимости от скорости вращения приводного вала, а посто15янство скорости вращения выходного вала поддерживается путем изменении я возбуждения муфт и вследствие этого изменяются их скольжения 2.

Недостатками описанной схемы яв20ляются необходимость слежения за скоростью входного вала, т.е. система должна быть замкнутой, зависимость энергетических характеристик АМС от

392

скольжения, а также плохие массо-габаритные показатели.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электропривод постоянной скорости, со.держащий исполнительный электродвигатель двойного питания и электромашинный источник, одна из электрических машин которого выполнена в виде синхронного генератора, статарная обмотка которого подключена к статорной обмотке исполнительного электродвигателя двойного питания, а роторная обмотка указанного двигателя - к статорной обмотке другой электрической машины электромашинного источника 3.

Электрические машины злектромашинного источника питания приводятся во вращение от отдельных первичных двигателей. Для поддержания постоянной скорости исполнительного электродвигателя двойного питания при изменении частоты выходного напряжения одного из генераторов необходимо изменять частоту выходного напряженияи другой электрической.машины электромашинного источника, что требует введения дополнительных узлов для слежения за частотой вращения приводных двигателей электрических машин электромашинного источника питания.

Цель изобретения - улучшение массо-габаритных показателей электропривода.

Указанная цель достигается тем, что вторая электрическая маш.ина электромашинного источника выполнена в виде асинхронного преобразователя частоты, установленного на валу синхронного генератора, и введены последовательно соединенные выпрямитель и автономный инвертор, причем вход выпрямителя подключен к статорной обмотке электродвигателя двойного питания, выход выпрямителя дополнительно соединен с обмоткой возбуждения синхронного генератора, а выход инвертора подключен к обмотке ротора асинхронного преобразователя частоты.

На чертеже представлена блок-схема электропривода постоянной скорости.

Электропривод содержит электромашинный источник, связанный с валом 1 переменной скорости, состоящий из синхронного генератора 2, и асинхронного преобразователя частоты 3. Обе машины расположены на одном валу и выполнены в одном корпусе. Статорная

0204

обмотка синхронного генератора подключена- к статорной обмотке электродвигателя k двойного питания,обмотка ротора которого соединена со статорJ ной обмоткой асинхронного преобразователя частоты. Вал 5 электродвигателя будет валом постоянной скорости. Обмотка возбуждения синхронного генератора подключена к выходу выпрямителя 6, вход которого соединен со статорной обмоткой электродвигателя k, выпрямитель 6 и автономный инвертор 7 соединены последовательно, и выход инвертора соединен с обмоткой pos тора асинхронного преобразователя частоты.

Устройство работает следующим образом.

Синхронный генератор при caMcf 0 возбуждении индуктирует ЭДС с частотой, равной

f 1 PV п 1 (1) где р. число полюсов синхронного

генератора; п - частота вращения первичного

вала.

При возбуждении асинхронного преобразователя частоты ЭДС его изменяется с частотой

0 fi + fo, (2) где р« - число полюсов асинхронного преобразователя частоты;

Q - частота тока роторной об5 мотки асинхронного преобразователя тока, определяемая автономным инвертором 7.

Напряжение со статорной обмотки 0 синхронного генератора подается на обмотку электродвигателя двойного питания, выполненную с числом полюсов PJ. Напряжение со статорной обмотки асинхронного преобразователя 5 частоты подается на обмотку ротора, выполненную с числом полюсов р. Частота вращения электродвигателя определяется

fa з Ptj- n+fp рт-n

n

А

если

РЗ

Таким образом, скорость вала 5 электродвигателя остается постоянной и не зависит от скорости вращения вала t первичного Двигателя.

Предлагаемый привод постоянной скорости по сравнению с известными