Двухдвигательный электропривод

 

1. ДВУХДВИГАТЕЯЬНЫЙ ЭЛЕКТР ПРИВОД, содержащий механически соед ненные два асинхронных электродвига тё/1Я, два выпрямителя, вход первого 0ыпоямителя связан с обмоткой ротора одного электродвигателя, а «го один вывод выхода связан с одно (имённым выводом выхода второго выпря-. 1итёля и с одним выводом резистора, другой вывод которого связан с другим выводом выхода первого выпрямителя, регулятор, тока в цепи обмотки одного электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости вращения и повышения энергетических показателей,) второй выпрямитель входом подключен к обмотке ротора другого электродвигателя а его другой вывод выхода связан с другим выводом резистора, обмотки статоровэлектродвигателей под-,р ключены к источнику переменного тока с противоположным друг другу чередованием фаз.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю OD. А

3(50Н 02 Р 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧ НРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3243713/24-0? (25) 325636)/07 (22) 06.02.81 (46) 15.04.83. Бюл. V 14 (72): Л.Б. Масандилов, В.С. Барков и А,П.. Богословский (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.313.333.072.9(088.8) (56) 1 Заявка ФРГ М 1463527, кл.- 21 С 62/01, опублик ° 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

N 752726, кл. Н 02 Р 7/74, 1978. (54)(57) 1. ДВУХДВИГАТЕЛЬНВЙ ЭЛЕКТРО;

ПРИВОД, - содержащий механически соеди.ненные два асинхронных электродвига-., теля, два выпрямителя, вход первого выпрямителя связан с обмоткой ротора одного электродвигателя, а

:его один вывод выхода связан с одно именным выводом выхода второго выпря" . Мителя и с одним выводом резистора, другой вывод которого связан с другим выводом выхода первого выпрямителя, регулятор тока в цепи обмотки одного электродвигателя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости вращения .. и повышения энергетических показателей,, . второй выпрямитель входом подключен к обмотке ротора другого электродвига" теля, а его другой вывод выхода связан с другим выводом резистора, обмотки статоров электродвигателей под" д

:ключены к источнику переменного тока Е с противоположным друг другу чередованием фаз.

101

2, Электропривод по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в него введен второй регулятор тока, подключен« ный к выходу второго выпрямителя.

3. Электропривод по и. l, о,т л ич а ю шийся тем, что регулятор тока подключен параллельно обмотке ротора одного электродвигатепя.

2414

4. Электропривод по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что регулятор тока подключен последоват,,";о к входу первого выпрямителя.

5. Электропривод по и, 1, о т л ич а ю шийся тем, что .регулятор тока подключен последовательно к обмотке статора одного электродвигателя.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах производственных механизмов, например, в механизмах подъемно-транспортных машин.

Известен двухдвигательный электропривод, содержащий два выпрямителя, входы которых подключены к обмоткам роторов соответствующих электродвигателей, а выходы соединены параллельно и подключены к якорю машины постоянного тока 1 ).

Недостатком данного устройства является его сложность в связи с наличием дополнительной электрической

Р машины.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является двухдвигательный электропривод, содержащий механически соединенные два асинхронных электродвигателя, два выпрямителя,причем вход первого выпрямителя связан с обмоткой ротора одного электродвигателя, à его один вывод выхода соединен с одноименным выводом выхода второго выпрямителя и с одним выводом резистора, другой вывод которого соединен с другим выводом выхода первого выпрямителя, регулятор тока в цепи обмотки статора электродвигателя, один вывод которого соединен с другим выводом резистора, а другой вывод регулятора тока соединен через обмотку статора с выходом, второго выпрямителя, подключенного входом к источнику переменного тока f2).

Недостатком известного устройства является низкий диапазон регулирова" ния скорости вращения электродвигателей из-эа несогласованности величин напряжений на выходах выпрямителей, а также низкие энергетические показатели в связи с дополнительными по" терями электроэнергии в регуляторах

5 тока при работе электродвигателей на заданной искусственной механической характеристике.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования скорости вра10 щения электродвигателей и повышение энергетических показателей.

Эта цель достигается тем, что в двухдвигательный электропривод, содержащий механически соединенные два

15 асинхронных электродвигателя, два выпрямителя, причем вход первого выпрямителя связан с обмоткой ротора

;одного электродвигателя, а его один вывод выхода соединен с одноименным

20.выводом выхода второго выпрямителя и с одним выводом резистора, другой вывод которого связан с другим выводом выхода первого выпрямителя, регуля тор тока в цепи обмотки одного элект25 родвигателя, второй выпрямитель вхо" дом подключен к обмотке ротора друго" го электродвигателя, а его другой вы" вод выхода связан с другим выводом резистора, обмотки статоров электро,0 двигателей подключены к источнику переменного тока с противоположным друг другу чередованием фаз.

Кроме того, в двухдвигательный электропривод введен второй регулятор тока, подключенный к выходу вто35 рого выпрямителя.

В двухдвигательном электроприводе регулятор тока подключен параллельно обмотке ротора одного электродвигателя.

40 В двухдвигательном электроприводе регулятор тока подключен последовательно к входу первого выпрямителя.

414 4

3 I 012

В двухдвигательном элвктроприводе регулятор тока подключен последовательно с обмоткой статора одного электродвигателя.

На фиг. 1-4 показаны схемы устройства; на фиг. 5 - механические характеристики электродвигателей.

Двухдвигательный электропривод (фиг. 1) содержит механически соеди" ненные асинхронные электродвигате ли 1 и 2, обмотки статоров которых подключены к источнику переменного тока с противоположным друг другу чередованием фаз, выпрямители 3 и 4, входы котОрых соединены с. обмотками И роторов электродвигателей 1 и 2, одни одноименные выводы выходов выпрямителей объединены, а другие выводы выходов через соответствующие регуляторы токов 5 и 6 соединены с одним вы- .рэ водом резистора 7,другой вывод которого соединен с объединенными выво" дами выходов выпрямителей 3 и 4. В

° ° вухдвигательном электроприводе фиг. 2) регулятор тока 5 подключен д параллельно обмотке ротора электродвигателя 1. В двухдвигательном электроприводе (Фиг. 3) регуляторы тока 5 и 6 включены последовательно к входу выпрямителя.3, причем регулятор тока 5 может быть выполнен в виде ре" зисторов, а регулятор тока 6 - в виде .коммутационного элемента. В двухдвигательном электроприводе (фиг. 4 ): регулятор тока 5 подключен последовательно с обмоткой статора электродвигателя 1. На фиг. 5 показаны механические характеристики 8-12 электродвигателей 1 и 2.

Устройство работает следующим об-, разом.

При подключении обмоток статоров электродвигателей 1 и 2 к источнику переменного тока.в обмотках ротора

;наводится ЭДС.

Устройство может работать в одном . 45 (из трех режимов, что определяется величинами напряжений на выходе выпрямителей 3 и 4. Если напряжение выпрямителя 3 значительно больше напряжения выпрямителя 4, то выпрями50 тель 4 закрыт, и.устройство работает в первом режиме. Если же напряжение выпрямителя 4 значительно выше напряжения выпрямителя 3, то- последний закрыт, и устройство работает в третьем режиме. В том случае, когда напряжения выпрямителей 3 и 4 близки .друг к другу, имеет меСто второй режим, при этом протекает ток по обоим выпрямителям и разность между выходным напряжением вйпрямителя 3 и падением напряжения на регуляторе тока 5 равна разности выходного напряжения выпрямителя 4 и падения напряжения на регуляторе тока 6.

Во втором режиме работы устройства моменты асинхронных электродвигателей 1 и 2 направлены на встречу друг другу, так как чередование подключенных- к сети переменного тока фаз статоров этих двигателей противоположно друг другу, а при этом один из электродвигателей 1 и 2 работает в двигательном, а другой - в тормозном режимах.

В случае, когда регуляторы токов 5 и 6 имеют максимальную уставку (сопротивления резисторов равны нулю), устройство обеспечивает механическую характеристику 12 (фиг. 5). Действительно, для описанных условий при скорости вала электропривода равной нулю, токи в роторных цепях двигателей 1 . и 2 оказываются одинаковым. Поэтому моменты этих двигателей равны по величине и противоположны по знаку, а при таких условиях результирующий момент электропривода равен нулю. Если скорость вала электропривода становится отрицательной, то скольжение двигателя 1 больше единицы, а скольжение двигателя 2 - меньше единицы.

При этом злектродвижущая сила в обмот ке ротора электродвигателя 1 больше, чем у электродвигателя 2, что приводит к увеличению тока на выходе выпрямителя 3 и к уменьшению тока на выходе выпрямителя 4, вследствие чего момент электродвигателя 1 возрастает, а у электродвигателя 2 уменьшается.

При дальнейшем изменении скорости в сторону отрицательных значений выходной ток выпрямителя 4 становится равным нулю и далее не изменяется из-за односторонней проводимости вентилей выпрямителя 4, что определяет первый режим работы устройства, вследствие чего устройство работает на участке

I реостатной характеристики электродвигателя 1. Если скорость вала электропривода изменяется в положительную сторону, то устройство работает аналогично описанному, только при этом скольжение злектродвигате" ля 1 оказывается меньше единицы, а у электродвигателя 2 — больше единицы.. 5 10124

В случае, когда регуляторы тока 5 и 6 имеют различные уставки (со- противления резисторов имеют конечные значения), устройство (фиг. 1) обеспечивает механическую характерис" S тику ll фиг. 5). Действительно, для описанных условий при скорости вала электропривода .равной нулю, когда электродвижущие силы роторных о6моток электродвигателей 1 и 2 близ- >в ки между собой, выходной ток вы.прямителя 3 превышает выходной ток выпрямителя 4, так как включенный последовательно с выпрямителем 3 регулятор тока 5 имеет большую устав" ку; чем регулятор тока 6. При этом момент электродвигателя 1 больше момента электродвигателя 2, в резуль-тате чего при нулевой скорости элект- ропривод развивает положительный мо", щ мент и работает во втором режиме.

При изменении скорости электропривода в положительную сторону скольжение электродвигателя 1 становится меньше единицы, а скольжение электродвигателя 2 больше единицы, что приво" дит к увеличению электродвижущей силы ротора электродвигателя 2 и умень-, шению электродвижущей силы ротора .электродвигателя 1. Ток на выходе вы- з прямителя 3 уменьшается, а у выпрямителя 4 возрастает, что в конечном счете приводит к уменьшению результирующего момента электропривода. Следовательно, при возрастании скорости от нуля момент электропривода уменьшает . зз ся и далее становится отрицательным вслеДствие смещения режима работы устройства((фиг. 1) в сторону треть14 его режима,. когда механическая характеристика электропривода совпадает с реостатной механической характеристикой электродвигателя 2. Соответственно, при изменении скорости в сторону отрицательных значений устрой, ство постепенно переходит. к- первому режиму работы,. когда механическая характеристика электропривода совпадает с реостатной характеристикой электродвигателя 1.

Двухдвигательный электропривод обеспечивает получение регулировочных характеристик при подключении регулятора тока 5 параллельно обмотке ротора электродвигателя l. (фиг. 2). В этом случае электродвигатели работают на механической характеристике 8 (фиг. 5).

При последовательном подключении регулятора тока 5 с обмоткой ротора электродвигателя и с входом выпря-. мителя 3 (фиг. 3) электродвигатели 1 и 2 работают на механической характе ристике 9 или на механической характеристике 10 при несимметрии токов в обмотке ротора.

Если регулятор тока 5 подключен последовательно с обмоткой статора электродвигателя 1 (фиг. 4), то электродвигатели работают на механической характеристике ll (фиг. 5).

Таким образом, в двухдвигательном электроприводе обеспечивается регу= лирование скорости вращения электродвигателей в широком диапазоне и во всех четырех: квадрантах механической характеристики с уменьшенным значением потерь электроэнергии.

101241 4 ! ,l Фиа Я

1012414

ВНИИПИ Заказ 2786/68 Тираж 685 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4