Электромеханическая двухпоточная трансмиссия переменного тока

 

Изобретение относится к тяговому электроприводу, точнее к тяговым передачам мощности транспортных и тяговых подвижных средств, тракторов, бульдозеров и т.п.машин. Целью изобретения является упрощение подбора передаточных чисел кинематических связей, повышение КПД и защита трансмиссии от перегрузки, для чего дополнительный электродвигатель 13 снабжен регулятором частоты вращения 28 и системой автоматического управления переключениями, содержащей датчики 30 и 32 и задатчик тока 3, блоки сравнения 25,27 и 29 и логический блок переключения 23. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (52)5 В 60 К 17/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4480572/25-11 (22) 05.09,88 (46) 23.10,90. Бюл. Я 39. (71) Научно-производственное объединение по тракторостроению "НАТИ" (72) Г.В. Новиков (53) 629. 113 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1428603, кл ° В 60 К 17/12, 1988. (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ДВУХПОТОЧНАЯ ТРАНСМИССИЯ 11ЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к тяговому электроприводу, точнее к тяговым передачам мощности транспортных и тяговых подвижных средств, тракторов, бульдозеров и т,п. машин, Целью

его является упрощение подбора передаточных чисел кинематических связей, повышение КПД и защита трансмиссии от перегрузки. Для этого дополнительный электродвигатель 13 снабжен регулятором 28 частоты вращения и системой автоматического управления переключениями, содержащей датчики 30 и 32 и эадатчик 3 тока, блоки 25, 27 и 29 сравнения и логический блок

23 переключения. 4 ил, 1600976

Изобретение относится к многопоточным передачам мощности тяговых и транспортных машин с машинами переменного тока,.способными работать в режиме генерирования. электрической мощности для внешних потребителей, Цель изобретения - упрощение подбора передаточных чисел кинематических связей, повышение КПД и защита трансмиссии от перегрузки.

На фиг.1 изображена принципиальная схема трансмиссии (та ее часть, которая используется в режиме работы, транспортного средства передвижной электростанцией); на фиг.2 — график изменения тока асинхронного генератора в функции частоты вращения; на фиг.3 — то же, в функции суммарного тока нагрузки; на фиг.4 — то же, в 20 функции тока нагрузки.

Трансмиссия 1 содержит .трехзвенI ный планетарный дифференциальный механизм 2, входное звено 3 которого сявзано с первичным двигателем 4 и 25 посредством передачи 5 с синхронным генератором 6; промежуточное звено 7 планетарного механизма 2 связано посредством передачи 8 с асинхронным электродвигателем 9, а его выходное звено 10 (водило с сателлитами 11) связано посредством передачи 12 с дополнительным двигателем 13 и посредством муфты 14 сцепления с движителями 15. Генератор 6 соединен с электродвигателем 9 в генераторном

35 режиме работы трансмиссии выключателем 16 и оба они связаны с клеммами 17 для подключения внешней нагрузки выключателем 18. Муфта 14 сцепления связывает выходной вал 19 водила

10 планетарного механизма 2 с выходным валом 20 трансмиссии 1, связанным с движителями 15. Катушки 21 и 22 управления выключателей 18 и 16 связаны

45 соответственно с рторым и первым входами блока 23 переключения, первый вход которого связан посредством диода 24 с блоком 25 сравнения, второйпосредством диода 26 с блоком 27 сравнения, а третий — с пультом водии- 50 теля (не показан) .

Двигатель 13 соединен с регулятором 28 частоты вращения, система управления которого связана с блоком

29 сравнения, Первые входы блоков 25, 55

27 и 29 сравнения связаны с выходами датчика 30 тока в цепи генератора 6.

Вторые входы блоков 25 и 27 связаны с задатчиком 31, а блока 29 — с датчиком 32 тока. Сигнал на первом выходе задатчика 31, связанном .с блоком 25, пропорционален току J генератора 6 (фиг,4), а на втором выходе — току J .

Дополнительный двигатель 13 сблокирован по управлению с муфтой 14 сцепления таким образом, что он может работать только при отключенном состоянии муфты 14 и, следовательно, при разъединенных валах 19 и 20 трансмиссии 1, Для этого он снабжен выключателем (не показан), устройство переключения которого связано с устройством управления муфтой 14 сцепления (не показано), например, механической блокировкой, так что включение его допускается только при отключенном состоянии муфты 14 сцепления.

Электромеханическая двухпаточная трансмиссия 1 в режиме работы тягового средства передвижной электростанцией работает следующим образом.

Транспортное средство останавливается, муфта 14 сцепления отсоединяет выходное звено 10 механизма 2 от двигателей 15, разъединяя валы

17 и 18, Первичный двигатель 4 разгоняется и проводит во вращение синхронный генератор 6 через передачу 5 и асинхронный электродвигатель 9 через звенья .3 и 7 и сателлиты 11 планетарного механизма 2 и передачу 8.

Электрический двигатель 13 также приходит во вращение, сообщая вращение через передачу 12 валу 19 и через него звену 10 (водило) механизма 2 и электродвигателю 9. Таким образом, частота вращения генератора 6 оказывается строго соответсвующей частоте вращения двигателя 4, а частота вращения электродвигателя 9 орпеделяется алгебраической суммой частот вращения двигателей 4 и 13.

При этом частота вращения двигателя

13 определяется величинои сигнала блока 29 сравнения, являющегося результатом сравнения токов генераторов Ь и электродвигателя 9, работающего генератором, По сигналу водителя блок 23 переключения включает выключатель 18, подсоединяя внешнюю нагрузку к трансмиссии 1, точнее к генератору 6, Электромеханическая двухпоточная трансмиссия переменного тока, содержащая планетарный дифференциальный механизм и две связанные с его входными звеньями электрические машины переменного тока - синхронную и асинхронную, соединенные между собой и с внешней нагрузкой выключателями, связанный с выходным звеном дополнительный электродвигатель и муфту сцепления, включенную между выходным звеном и валом трансмиссии, связанным с движителями, отличающаяся тем, что, с целью упрощения подбора передаточных чисег. кинематических связей, повышения К1Щ и защиты трансмиссии от перегрузки, она снабжена регулятором частоты вращения дополнительного двигателя, двумя датчиками, один из которых имеет по крайней мере три выхода, задатчиком тока, имеющим по кр é"íåé мере два выхода, тремя блоками сравнения и логическим блоком переключения, первый выход которого подключен к катушке выключателя, включенного в цепь нагрузки, второй — к катушке выключателя, сое" диняющего электрические машины, а первый, второй и третий входы соединены соответственно с выходами первого и второго блоков сравнения и выходом пульта водителя, причем первые входы трех блоков сравнения соединены с тремя выходами датчика, установленного в якорной цепи синхронной машины, нторые входы первого и второго блоков сравнения подключены к выходам задатчика, второй вход третьего блока сравнения подключен к выходу датчика, установленного s якорной цепи асинхронной машины, .а

его выход — к регулятору частоты вращения дополнительного двигателя, при этом блок переключения выполнен реализующим логическую функцию

У = X УЕ > у =к я. р

У = x у " "к у + хзр

5 7б0097

Если после включения ток сенератора 6 меньше тока J (фиг.4), сиг" нал на выходе блока 25 отрицателен и не проходит благодаря наличию диода 24 на управляющий вход блока 23.

Выключатель 16 при этом выключен.

Если ток генератора больше, то . сигнал проходит на первый вход блока 23 и последний подключает выключателем 16 электродвигатель 9 параллельно генератору 6. Передаточные отношения кинематических связей звена 7 и передачи 12 электродвигателя

9 с двигателями 4 и 13 подобраны

15 так, что частота вращения асинхронного электродвигателя 9 больше, чем синхронная частота его вращения, вследствие чего он начинает работать генератором, потребляя ток возбужде- 20 ния от машины 6 и отдавая активный ток в нагрузку. Токи генератора 6 и электродвигателя 9 измеряются датчиками 30 и 32, сравниваются в блоке 29, выходной сигнал которого воздействует 25 через систему управления на регулятор 28 частоты вращения двигателя 13 так, что благодаря изменению частоты его вращения частота вращения машины 9 устанавливается такой, что ток машины 9 не равен току машины 6.

При изменении тока нагрузки ток машины 9 меняется в соответствии с графиком фиг.3, а машины 6 — фиг.4.

Если ток генератора б при увелис

35 чении тока нагрузки вновь достигнет значения J< на управляющий вход блока 23 вновь поступает сигнал управления с блока 25 и в соответствии со своей функцией управления блок 23 4О отключает выключатель 18, разрывная цепь тока нагрузки и тем самым защищая машины трансмиссии от перегрузки.

Если же после после включения выключателя 16 с изменением тока наг- 45 рузки ток генератора 6 снизится ниже значения J< (фиг,4), на второй вход блока 23 поступает сигнал с выхода блока 27 сравнения и блок 23 отключает выключателем 16 машину 9.

Таким образом, генератор 6 и электродвигатель 9 работают параллельно не внешнюю нагрузку, имея приблизительно одинаковые токи якоря и КПД, в пределах значений токов от максимального не несколько меньшего половины максимального. При меньших токах асинхронный электродвигатель 9 отключен и в пределах тех же значе6

О ний тока работает только синхронный генератор 6, К1Щ трансмиссии во всем диапазоне нагрузок оказывается достаточно высоким, близким к предельно возможному.

Формула изобретения

1600976 где у, и у вЂ, сигналы на включение (I 1 и выключение 1-го выключателя соответственСоставитель С,Белоусько

Редактор Н.Лазаренко Техред M.XoääHH÷ Корректор М. Кучерявая

Заказ 3239 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 но; х — сигнал на х-и входе ло5

1 гического блока; у. - сигнал идентиФикации

1 состояния выключателя, при у = 1 х-й выключа1 тель находится во включенном состоянии.