Электропривод постоянного тока по системе генератор-двигатель на одном валу



Электропривод постоянного тока по системе генератор-двигатель на одном валу
Электропривод постоянного тока по системе генератор-двигатель на одном валу

 

H03K3/53 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

Владельцы патента RU 2414805:

Дударев Валерий Петрович (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах постоянного тока с обратной связью по скорости. Техническим результатом является усовершенствование конструкции электропривода постоянного тока с управлением по возбуждению. Электропривод постоянного тока содержит цепи отрицательных обратных связей по скорости и производной потока, приводной двигатель, который питается от источника напряжения U; бесколлекторный генератор постоянного тока, питающий якорную обмотку бесколлекторного двигателя постоянного тока. Генератор выполнен низковольтным, а двигатель постоянного тока - высоковольтным. Они расположены на одном валу. Электропривод содержит тахогенератор и электромашинный усилитель, реализующие функции отрицательней обратной связи по скорости, преобразователь тока, работающий в режиме электронного ключа, конденсатор, служащий для накопления энергий электрического поля, катушку индуктивности и диод, включенные таким образом, что катушка индуктивности обеспечивает накопление энергии магнитного поля, которая перекачивается с помощью преобразователя тока через диод к электродвигателю постоянного тока, при этом диод препятствует протеканию наведенного тока противоЭДС бесколлекторного высоковольтного двигателя постоянного тока. 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области электропривода постоянного тока с обратной связью по скорости.

Уровень техники

Известен электропривод постоянного тока с управлением по возбуждению, содержащий цепи отрицательных обратных связей по скорости и производной потока [I]. В таком электроприводе всегда при увеличении числа входящих в него элементов к.п.д. уменьшается пропорционально числу этих звеньев, т.е. если к приводному двигателю подводится мощность Рпр=Iпp×Uпр, то на валу приводного двигателя мощность будет равна

,

где Кпр - к.п.д. приводного двигателя,

а от генератора будет отводиться мощность, равная

Ргг×Кпр×Рпр,

где Кг - к.п.д. генератора и т.д.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является усовершенствование известной конструкции. Это достигается изменением механической и электрической схемы подключения двигателя и генератора постоянного тока. Предлагаемый электропривод содержит приводной двигатель, выполненный таким образом, что разгоняет систему; бесколлекторный генератор постоянного тока, питающий якорную обмотку безколлекторного двигателя постоянного тока; тахогенератор и электромашинный усилитель (ЭМУ), реализующие функции отрицательной обратной связи по скорости. При этом генератор выполнен низковольтным, а двигатель постоянного тока высоковольтным, и они расположены на одном валу. Преобразователь тока, работающий в режиме электронного ключа, катушка индуктивности и диод включены таким образом, что катушка индуктивности обеспечивает накопление энергии магнитного поля, которая перекачивается с помощью преобразователя тока через диод к электродвигателю постоянного тока, а диод препятствует протеканию тока противоЭДС двигателя постоянного тока.

Описание чертежей.

На фиг.I представлена схема предлагаемого привода;

на фиг.2 - кривые ЭДС напряжения и токов, реализуемые

а) при нагрузке низковольтного генератора через сопротивление на индуктивную катушку и

б) с помощью преобразователя, работающего в режиме электронного ключа.

Осуществление изобретения

Электропривод содержит: приводной двигатель 1, который питается от источника напряжения И и в качестве которого может использоваться трехфазный асинхронный двигатель или двигатель постоянного тока; бесколлекторный низковольтный генератор постоянного тока 2, находящийся на одном валу с бесколлекторным высоковольтным двигателем 3 и питающий якорную обмотку высоковольтного двигателя; преобразователь тока 4, работающий в режиме электронного ключа (в простейшем случае преобразователь состоит из двух транзисторов, работающих в режиме ключа); диод 5, препятствующий движению тока наведенной в высоковольтном двигателе противоЭДС; катушка индуктивности 6 служит для накопления энергии магнитного поля; тахогенератор 7 осуществляет функцию управления приводом по скорости; ЭМУ 8 служит для усиления сигнала тахогенератора в схеме управления приводом.

Работа привода протекает следующим образом.

Приводной двигатель 1 разгоняет систему генератор-двигатель до какой-то определенной скорости. При достижении ею заданной скорости вращения начинается регулирование скорости вращения с участием тахогенератора.

При включенном преобразователе, когда транзисторы начинают работать в режиме ключа, в момент, когда ключ замкнут через сопротивление на индуктивную катушку 6, в ней накапливается энергия магнитного поля. При размыкании ключа возникает скачкообразное изменение напряжения и тока, вызванное наведением ЭДС самоиндукции и повышением напряжения на витках катушки. При этом энергия будет перекачиваться в цепь высоковольтного двигателя по частям, с очень малыми потерями.

Наглядно физический процесс, протекающий при этом, показан на фиг.2б.

Процессы, протекающие в системе, качественно и количественно могут быть описаны дифференциальными уравнениями.

С целью снижения массогабаритных размеров привода целесообразно применять вместо регулирования с усилением сигнала ЭМУ при управлении системой Г-Д по якорному возбуждению, управление системой Г-Д по якорному току, регулируя частоту работы электронного ключа и тем самым силу тока, перекачиваемую в цепь двигателя. В этом случае отпадает необходимость в ЭМУ.

Литература

1. Е.В.Миллер «Основы теории электропривода теории электропривода» М., Высшая школа, 1968, с.241-246.

Электропривод постоянного тока, содержащий приводной двигатель, выполненный таким образом, что разгоняет систему, включающую генератор постоянного тока, питающий якорную обмотку двигателя постоянного тока, тахогенератор и электромашинный усилитель, реализующие функции отрицательной обратной связи по скорости, отличающийся тем, что бесколлекторный генератор выполнен низковольтным, а бесколлекторный двигатель выполнен высоковольтным, и при этом они расположены на одном валу, в электропривод введены преобразователь тока, работающий в режиме ключа, катушка индуктивности и диод, при этом они включены таким образом, что катушка индуктивности обеспечивает накопление энергии магнитного поля, которая перекачивается с помощью преобразователя тока через диод к двигателю постоянного тока, а диод препятствует протеканию тока противоЭДС двигателя постоянного тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам получения озона в электрическом разряде и может быть использовано для создания генераторов озона. .

Изобретение относится к контактному и дистанционному оружию с электрическим средством поражения цели (электрошокерам), а также к технике получения электрических импульсов высокого напряжения при большой силе тока, например, в устройствах электрогидравлического разряда, устройствах электротермического метания, в других устройствах, где необходим электрический разряд с большим пробивным расстоянием в газах и материалах при большой силе тока в цепи.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжения стационарных и мобильных потребителей электроэнергии. .

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано в радиолокационных станциях для питания СВЧ-генераторов передатчиков, для питания мощных лазеров, ускорителей заряженных частиц, а также устройств дезинфекции жидких пищевых продуктов и т.п.

Изобретение относится к вычислительной технике, информационно-измерительной радиотехнике и может быть использовано в качестве источника подкачки энтропии в систему генерирования случайных чисел для различных устройств информационной безопасности.

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может использоваться при построении самосинхронных триггерных, регистровых и вычислительных устройств.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрофизических установках с высоковольтными емкостными накопителями энергии. .

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в электроразрядных технологиях, таких как дезинтеграция горных пород, снятия поверхностного слоя железобетонных конструкций, дробления мелкодисперсных частиц в растворах и т.п.

Изобретение относится к высоковольтной технике, использующей импульсные трансформаторы с номинальным выходным напряжением порядка сотен киловольт. .

Изобретение относится к сильноточной импульсной технике и может быть использовано для интенсификации технологических процессов обработки металлов за счет воздействия мощных токовых импульсов.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в низковольтных комплектных устройствах карьерных экскаваторов электрооборудования горнодобывающих машин
Наверх