Способ настройки коммутации электрической машины постоянного тока с короткозамкнутыми витками на главных полюсах

 

СПОСОБ НАСТРОЙКИ КОММУ ТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА С КОРОТКОЗАМКНУТЫМИ ВИТКАМИ НА ГЛАВНЫХ ПОЛЮСАХ в переходных режимах путем ступенчатого регулирования сопротивления резистора , включенного параллельно обмотке возбуждения, измерения интенсивности искрения при включении напряжения и определения оптимального сопротивления по минимуму искрения, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД машины за счет уменьшения электрических потерь, ступенчато регулируют сопротивление короткозамкнутых витков, при этом на каждой ступени регулирования, указанного сопротивления при варьировании сопротивления резистора производят серию режимов отключения и включения, а заканчивают регулировку сопротивления короткозамкнутых витков на ступени, при которой достигается минимальS ное искрение с разомкнутым резистором. (Л 00 со 1чЭ со IN3

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н 02 К 13/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3446980/24-07 (22) 01.06.82 (46) 30.03.84. Бюл. № 12 (72) Ю. А. Федюков, Т. П. Комарец, Л. В. Маханьков и Р. И. Аликин (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический .институт электровозостроения (53) 621.313.2 (088.8) (56) 1. Курочка А. Л. и др. Исследование высоковольтных электрических машин постоянного и пульсирующего тока, М., «Энергия», 1975, с. 58 — 61.

2. Авторское свидетельство СССР № 866657, кл. Н 02 К 13/14, 1981. (54) (57) СПОСОБ НАСТРОЙКИ КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОИ МАШИНЫ

ПОСТОЯННОГО ТОКА С КОРОТКОЗАМК„;,SUÄÄ 1083292 A

НУТЫМИ ВИТКАМИ НА ГЛАВНЫХ ПОЛЮСАХ в переходных режимах путем ступенчатого регулирования сопротивления резистора, включенного параллельно обмотке возбуждения, измерения интенсивности искрения при включении напряжения и определения оптимального сопротивления по минимуму искрения, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД машины за счет уменьшения электрических потерь, ступенчато регулируют сопротивление короткозамкнутых витков, при этом на каждой ступени регулирования, указанного сопротивления при варьировании сопротивления резистора производят серию режимов отключения и включения, а заканчивают регулировку сопротивления короткозамкнутых витков на ступени, при которой достигается минимальное искрение с разомкнутым резистором.

1083292

Изобретение относится к электромашиностроению и касается способов настройки коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока, предназначенных для работы в условиях колебания питающего напряжения, и может быть использовано в машинах последовательного возбуждения с многовитковыми обмотками главных полюсов и многовитковыми секциями якоря, у которых трансформаторная ЭДС в коммутируемых секциях превышает во время пе- 10 реходных режимов реактивную ЭДС, например, в высоковольтных вспомогательных машинах магистральных электровозов постоянного тока с номинальным напряжением

3000 В, мощностью 20 — 50 кВт.

Известен способ настройки коммутации .15 электрической машины постоянного тока последовательного возбуждения в переходных режимах путем ступенчатого регулирования параметров машины с помощью шунта, подключенного. параллельно одной из обмоток, наблюдения за искрением посредством прибора (1).

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет уменьшить трансформаторную ЭДС в коммутируемых секциях машины, которая вызывается из- 25 меняющимся во времени потоком главных полюсов. Эта ЭДС обусловливает в машинах последовательного возбуждения интенсивную вспышку на коллекторе, разрушающую коллектор и щетки.

Наиболее близким к предлагаемому является способ настройки коммутации электрической машины постоянного тока последовательного возбуждения с короткозамкнутыми витками на главных полюсах в переходных режимах путем ступенчатого регулиро- З вани я параметров машины с помощью шунта, подключенного параллельно одной из обмоток, наблюдения за искрением посредством прибора, при этом при каждой ступени производят отключение и включение напряжения, измеряют интенсивность искрения 40 при включении напряжения и определяют оптимальное сопротивление резистора по минимуму искрения (2J

Недостаток указанного способа заключается в том, что снижается КПД машины изза выделяющихся в шунтирующем резисторе потерь при работе в продолжительном режиме.

Цель изобретения — повышение КПД машины за счет уменьшения электрических потерь. 50

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу настройки коммутации электрической машины постоянного тока с короткозамкнуты ми витками на главных полюсах путем ступенчатого регулирования сопротивления резистора, включенного параллельно обмотке возбуждения, измерения интенсивности искрения при включении на-. пряжения и определения оптимального сопротивления по минимуму искрения, ступенчато регулируют сопротивление короткозамкнутых витков, при этом на каждой ступени регулирования указанного сопротивления при варьировании сопротивления резистора производят серию режимов отключения и включения, а заканчивают регулировку сопротивления короткозамкнутых витков на ступени, при которой достигается минимальное искрение с разомкнутым резистором.

На фиг. 1 показан полюс электрической машины с короткозамкнутым витком,, поперечный разрез; на фиг. 2 — электрическая схема машины, согласно которой реализуется предлагаемый способ; на фиг. 3 — V-образные зависимости степени искрения от величины сопротивления короткозамкнутых витков.

На сердечнике 1 (фиг. 1) главного полюса машины размещен короткозамкнутый виток 2, расположенный между катушкой возбуждения и наконечником полюса и выполненный из электропроводного материала, например алюминия. Параллельно обмотке возбуждения 3 (фиг. 2) подключен резистор 4 с регулируемым сопротивлением r.

Способ осуществляется следующим образом.

С начальным сопротивлением короткозамкнутого витка S ступенчато 6 — 8 раз регулируют сопротивление резистора, проводят режимы отключения и включения питающего напряжения при каждой ступени сопротивления. резистора. Опыт проводят при максимально возможном напряжении сети. При этом измеряют интенсивность искрения при включении напряжения. Первый режим «Отключение — включение» проводят при сопротивлении резистора Я = с (обрыв в цепи шунтировки). Перед каждым последующим режимом ступенями уменьшают r так, что последний из 6 — 8 режимов проводят при величине 2 = r „, определяемой максимально допустимой интенсивностью искрения, например, 3 балла шкалы ГОСТ

183 — 74. Промежуток времени между обрывом и восстановлением питания должен быть одинаковым во всех режимах в пределах 0,2 — 1 с. В каждом режиме в момент восстановления напряжения измеряют класс коммутации, например, индикатором искрения и замеряют величину сопротивления резистора. Далее уменьшают сопротивление короткозамкнутых витков до величины Я путем увеличения сечения или применения материалов с меньшим удельным сопротивлением, при этом снова ступенчато регулируют сопротивление резистора и проводят серию режимов отключения и включения питающего напряжения при каждой ступени сопротивления резистора, Затем вновь уменьшают несколько раз сопротивление короткозамкнутых витков до величин Я и

1083292

$ с-последующим повторением перечисленных выше операций и заканчивают регулировку сопротивления короткозамкнутых витков н;з ступени, при которой достигается минимальное искрение с разомкнутым резистором. Используя полученные данные, 5 строят зависимости класса коммутации от величины j5 = — — —, где ro сопротивлеi + Рos ние обмотки возбуждения (кривые 1, 2, 3, 4 на фиг. 3). Оптимальным сопротивлением короткозамкнутых витков $з является такое 10 их сопротивление, при котором минимальное искрение достигается при разомкнутом резисторе, т.е. при J3= 1 (кривая 3 на фиг. 3).

Регулировочный резистор 4 после настройки отключают. Минимум искрения при ф = 1 с короткозамкнутыми витками с сопротивле- 15 нием S объясняется тем, что именно при сопротивлении Sg обеспечивается оптимальное соотношение между всеми ЭДС в коммутируемых секциях,> а небалансная ЭДС при этом близка к нулю. При сопротивлениях короткозамкнутых витков $ и S> оптимум соотношения ЭДС в коммутируемых "секциях достигается лишь при совместном действии короткозамкнутых витков и регулировочного сопротивления 4. Наконец, при слишком малом сопротивлении короткозамкнутых витков Sq искрение в переходных режимах вновь усиливается за счет преобладания реактивной ЭДС над трансформаторной

1pAfp Ускорять процесс настройки коммутации за счет того, что снимать только точки а, а>, аз, а (при разомкнутом резисторе изменять сопротивление короткозамкнутых витков) нецелесообразно, так как по одной точке трудно оценить требующееся количественное изменение сопротивления короткозамкнутых витков для получения оптимальной настройки коммутации в точке а, в которой наблюдается наименьшее искрение.

1083292 ор

Редактор М. Ткач

Заказ 1770/48

3 ф

22

Ф1

Составитель С. Шутова

Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4