Устройство для улучшения коммутации коллекторных машин переменного тока Советский патент 1954 года по МПК H02K27/22 

Усложнение условий коммутации в коллекторных машинах переменного тока по сравнению с коммутацией машин постоянного тока является результатом того, что в контурах короткозамкнутых секций якорных обмоток, помимо э.д.с. самоиндукции, возникают еш,е трансформаторные э.д.с. вследствие изменения во времени основного магнитного потока машины. Вредное действие э.д,-с. самоиндукции в коллекторных машинах переменного тока, имеюш,их добавочные полюсы, обычно легко ограничивается путем последовательного включения обмоток добавочных полюсов в цепь главного тока машины. Вредное действие трансформаторной э.д.с. ограничить значительно сложнее.

Известные устройства, предназначенные для улучшения условий коммутации коллекторных машин переменного тока, имеюш,их добавочные полюсы, состоят из регулируемых генераторов или трансформаторов, питающих обмотки, надетые на дополнительные полюсы. Но величина трансформаторной э.д.с- пропорциональна величине основного магнитного потока машины, а по фазе она отстает от вектора магнитного

потока на угол -у. Поэтому для компенсации трансформаторной э.д.с.

необходимс создать в коммутационной зоне под добавочными полюсами составляющую их магнитного потока, соответствующую не только величине, но и фазе трансформаторной э.д.с.

В описываемом устройстве, с целью расширения пределов полной компенсации трансформаторной э.д.с. в коммутируемых секциях, в цепь добавочного тока включен фазорегулятор, позволяющий производить независимую и плавную регулировку фазы потока дополнительного полюса.

На фиг. 1, 2 и 3 изображены принципиальные электрические схемы описываемого устройства в однофазных и трехфазных коллекторных мапшнах.

№ 98999- 2 -

На фиг. 1 дана принципиальная схема подпитки обмотки добавочных полюсов ОДП в предлагаемом устройстве.

Напряжение Uп подводится через фазорегулятор ФР, позволяющий в любых нужных пределах регулировать фазу тока подпитки. Величина напряжения Un подпитки изменяется в зависимости от режима работы машины таким образом, чтобы ток подпитки /я изменялся пропорционально частоте потока f и величине основного магнитного потока Ф и обратно пропорционально скорости вращения машины п. Подпитка может осуществляться как .путем питания от компенсирующего устройства имеющейся последовательной обмотки добавочных полюсов ОДП, так и путем питания обмотки 0/7 (фиг. 2), расположенной на тех же добавочных полюсах; в последнем случае обмотка может быть рассчитана на повышенное напряжение.

На фиг- 2 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства в применении к однофазному последовательному коллекторному двигателю тягового типа. На схеме представлен вариант подпитки добавочных полюсов с применением обмотки ОП, питаемой через фазорегулятор ФР. Указанный вариант имеет то преимущество, что позволяет производить компенсацию трансформаторных э.д.с. всех двигателей от одной установки, так как обмотки Я всех двигателей в этом случае могут включаться последовательно. Однофазное напряжение питающей сети преобразуется в трехфазное для питания фазорегулятора с помощью двигатель-генераторной установки однофазно-трехфазного тока, состоящей из однофазного синхронного двигателя ОСД и трехфазного синхронного генератора ТСГ. Регулирование напряжения подпитки Ua в этой.схе.ме може производиться путем регулирования тока возбуждения регулирующим устройством РУ, реагирующим на режим работы коллекторного двигателя. Описываемая схема компенсирующего устройства позволяет осуществлять компенсацию трансформаторной э.д.о и при генераторном режиме работы машины в условиях рекуперативного торможения.

На фиг. 3 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства в применении к трехфазному коллекторному .генератору со статорньш возбуждением. На схеме указан вариант подпитки добавочным током последовательных обмоток добавочных полюсов машины. Обмотки добавочных полюсов ОДП питаются через понижающий трансформатор Тр с регулированием напряжения подпитки Un путем изменения коэффициента трансформации трансформатора Тр. Напряжение к трансформатору Тр подводится через фазорегулятор ФР от цепи питания возбуждения коллекторного генератора. Такая система питания компенсирующего устройства дает пропорциональное изменение напряжения подпитки и п в зависимости от тока возбуждения генератора. ИсиользоБание описанного устройства может значительно сократить габариты и вес машин при заданной их мощности, так как благодаря хорошей компенсации повышенных трансформаторных э.д-с. могут быть допущены большие магнитные потоки па полюс.

Предмет изобретения

Устройство для улучщения коммутации коллекторных машин переменного тока, снабженных дополнительными полюсами, подмагничиваемыми регулируемым по величине, добавочным током, отличаю щеес я тем, что, с целью расширения пределов полной компенсации трансформаторной э.д.с. в коммугируемых секциях, в цепь добавочного тока включен фазорегулятор.