Электромеханическое устройство с регулируемым коэффициентом передачи скорости вращения

 

265264

ОЛИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.1.1969 (№ 1301330/24-7) с присоединением заявки №

Кл. 21d-, 15

МПК Н 02р 5/34

УДК 621.3.077.65-83 (088.8) Приоритет

Опубликовано 09.1ll.1970. Бюллетень № 10

Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Миннстрое

СССР

Дата опубликования описания 1бХ1.1970

Автор изобретения

Заявитель

В. К. Стрюцков

Всесоюзный научно-исследовательский институт электре е нергетики

;<

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С РЕГУЛИРУEMblM

КОЭФФИЦИЕНТОМ ПЕРЕДАЧИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

Известно электромеханическое устройство с регулируемым коэффициентом передачи скорости вращения, содержащее статический преобразователь частоты, блок управления им, электромагнитную муфту, ротор которой находится на одном валу с первичным двигателем, и источник питающего напряжения, Однако это электромеханическое устройство обладает низким к.п.д. и требует использования большой установленной мощности преобразователя чаcòîòû и источника питающего напряжения.

Предлагаемое электромеханическое устройство отличается от известного тем, что с целью повышения к.п.д. и уменьшения установленной мощности преобразователя частоты и источника питающего напряжения, электромагнитная муфта снабжена многофазной обмоткой, расположенной на ее роторе, а в качестве источника питающего напряжения применен синхронный генератор, расположенный на валу первичного двигателя и соединенный обмотками статора со входом преобразователя частоты, выход которого подсоединен к многофазной оомотке ротора электромагнитной муфты, причем блок управления преобразователем частоты снабжен датчиком скорости, расположенным на одном валу с первичным двигателем.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого элсктромеханического устройства.

Электромеханическое устройство с регулируемым коэффициентом передачи скорости вращения содержит статический преобразователь частоты 1, блок 2 управления им, электромагнитную муфту 8, ротор 4 которой находится на одном валу с первичным двигателем

5, и источник 6 питающего напряжения. При)Q чем муфта 8 снабжена многофазной обмоткой, расположенной на ее роторе 4, а в качестве источника 6 питающего напряжения применен синхронный генератор, расположенный на валу первичного двигателя 5 и соеди15 пенный обмотками статора 7 со входом преобразователя частоты 1, выход которого подсоединен к многофазной обмотке ротора 4 электромагнитной муфты 8. Блок управления

2 преобразователем частоты снабжен датчи20 ком скорости (синхронным тахогенератором

8), расположенным на одно;I валу с двигателем 5.

Первичный двигатель 5 приводит во вращение ротор 4 асинхронной электромагнитной

2s муфты 8 и ротор 9 синхронного генератора (источника 6 питающего напряжения) .

Преобразователь частоты 1 осуществляет преобразование напряжения частоты питания

30 в напряжение разностной частоты.

266264 (О(p — ОЗ:;

S: (О;,= (>(4+Ю4, Асинхронная электромагнитная муфта 8 обеспечивает вращение выходного вала 10 системы в функции результирующей скорости магнитного поля фазного ротора 4.

Блок управления 2 формирует сигналы для управления элементами силовой схемы преобразователя частоты 1.

Задатчик 11 опорной частоты,в зависимости от характера решаемой задачи (стаоилизация скорости или ее регулирование) генерирует напряжение либо постоянной, либо переменной (регулируемой) частоты.

Формирователь .12 напряжения разностной частоты по сигналам задатчика 11 опорной частоты и синхронного тахотенератора 8 формирует синусоидальное напряжение разностной частоты.

Сформированное синусоидальное напряжение разностной частоты поступает на фазосмещающее устройство 18, выходные сигналы которого идут к управляющим электродам вентилей статического преобразователя частоты.

Устройство раоота "т следующим образом.

Первичный двигатель 5 приводит во вращение ротор 9 синхронного генератора, ротор

4 муфты 8 и ротор тахогенератора 8.

При возбуждении синхронного генератора силовая схема преобразователя частоты 1 получает питание.

Наличие на роторе 4 асинхронной электромагнитной муфты m-фазной системы обмоток (т)2) позволяет при питании этих обмоток от преобразователя частоты ооеспечивать (в установившемся режиме) требуемую скорссть вращения результирук>щего магнитного поля муфты 8.

Действительно, для результирующей скорости (» магнитного поля муфты 8 справедливо выражение где (>1.— скорость вращения вала 14 гзрвичного двигателя 5; (>., — частста тока ротора 4 эл. ктромагнитной муфты.

В случае тр"хфазной симметричной cècò-мы обмоток на роторе 4 (т=З) для создания вращающегося магнитного поля рот-ра с разностной частотой (» — (»4 вь;ходнзе напряжение преобразователя частоты 1 должно изменяться по закону

Ug = (.(Оз|пК (/в = U„sin6 — 12u, Uc = Upside(>+ 123, где б — угол, отсчитываемый о-, оси, жестко связанной с системой координат задатчика частоты 11, д> какой-либо оси, связанной (также жестко) с ротором 4 электромагнитной муфты 8.

Зо

55 (0

В установившемся режиме б= (ь> — (»4) l.

Угловая скорость (>1,> выходного вала 10 при этом будет равна: (» — — (>4(1+я). В этом выражении s — скольжение вращающегося статора 15 электромагнитной муфты 8 относительно регулирующего магнитного поля ротора 4 "3

В качестве преобразователя частоты в описываемом устройстве может применяться вентильный преобразователь частоты без звана постоянного тока.

Техническое исполнение задатчика частоты 11 и формирователя разностной частоты

12 трудностей не представляет.

При использовании предлагаемой электромеханической системы для стабилизации скорости вращения выходного вала 10 частота

)ц задатчика 11 постоянна. Абсолютная величина выходной частоты определяется оптимальным режимом работы первичного двигателя 5 (скоростью ((>(4) и числом пар полюсов на роторе 4 муфты 8.

При решении второй задачи — регулировании скорости вращения выходного вала 10 частота задатчика 11 изменяется на +-Л f от опорной частоты f(I, выбранной, как и в перBoivI случае, по оптимальной скорости привода.

Предлагаемое устройство может найти широкое применение в автономных системах передвижных объектов (кораблей, самолетов, тягачей и т. д.), а также в ряде стационарных установок тор нодобывающей промышленности, строительства, в сельском хозяйстве и пр.

Предмет изобретен ия

Электромеханическое устройство с регулируемым коэффициентом передачи скорости в ращения, содер>кащее статический преобразователь частоты, блок управления им, электромагнитную муфту, ротор которой находится на одном валу с первичным двигателем, и источник питающего напря>кения, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения к.п.д. и уменьшения установленной мощHocTH IIppooразователя частоты и источника питающего напряжения, электромагнитная муфта снаб>«eIIa многофазной обмоткой, расположенной на ес роторе, а в качестве источника питающего напряжения применен синхронный генератор, расположенный на валу первичного двигателя и соединенный обмотками статора со входом преобразователя частоты, выход которого подсоединен к многофазной обмотке ротора электромагнитной муфты, причем блок управления преооразователем частоты снабжен дат.иком скорости, расположенным на одном валу с первичным двигателем.

265264

31 о

1 !

Составитель Л, Борисова

Рсдак1ор В. В. Фельдман Техред Э. Чижевский Корректор Н. С. Сударенкова

Заказ 1566/13 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2