Устройство для управления крутящим моментом и оборотами синхронного двигателя

Изобретение относится к устройствам регулирования крутящим моментом электродвигателя. Устройство для управления моментом и оборотами синхронного электродвигателя содержит статор вращающегося генератора возбуждения синхронного электродвигателя, ротор генератора и дифференциальное устройство. Статор генератора подключен к одному из двух выходов дифференциального устройства. Ротор генератора соединен с ротором электродвигателя. Вход дифференциального устройства подключен в валу электродвигателя. Второй выход дифференциального устройства подключен к выходному валу. Блокирование дифференциального устройства силой индукции, возникающей между статором и ротором генератора, приводит к изменению крутящего момента и передаточного отношения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в различных областях техники и на транспорте.

Известна возможность управления оборотами синхронного электродвигателя с помощью частотного регулирования. Однако при частотном управлении невозможно кардинально увеличить крутящий момент. Также известны различные схемы устройств синхронных электродвигателей. Они описаны в технической литературе. Например: Лищенко А.И. Синхронные двигатели с автоматическим регулированием возбуждения. Киев. Издательство «Техника», 1969, Копылов И.П. Электрические машины - 2-е издание, переработанное - Москва: Высшая школа; Логос, 2000, Ключев В.И. Теория электропривода. - Москва: Энергоатомиздат 1985. Наряду с многими положительными качествами синхронных электродвигателей они имеют главный недостаток, ограничивающий их применение, это невозможность в широких пределах изменять частоту вращения. Она для синхронных электродвигателей величина постоянная.

Задачей изобретения являются изменения на выходном валу синхронного электродвигателя в широких пределах оборотов и крутящего момента.

Поставленная цель достигается тем, что электродвигатель подключен на вход дифференциала, один выход дифференциала подключен к ведомому валу, а второй выход подключен к статору вращающегося электромашинного генератора возбуждения синхронного электродвигателя, ротор которого жестко соединен с ротором электродвигателя, частично блокирует дифференциал силой индукции, и в результате изменяется передаточное отношение от ротора электродвигателя к выходному валу. Статор генератора возбуждения, подключенный к дифференциалу, стремится вращаться в сторону, обратную направлению вращения ротора, а сила индукции, возникающая при скольжении ротора и статора генератора возбуждения, увлекает статор за ротором. Это частично блокирует его и уменьшает передачу вращения через элементы дифференциала, уменьшая суммарное передаточное отношение, которое состоит из вращения дифференциала вокруг оси и передаточного отношения редуктора дифференциала. Взаимодействуя, эти две противоположно направленные силы уравновешивают в промежуточном состоянии суммарное передаточное отношение. При увеличении нагрузки на выходном валу он тормозится, скольжение в генераторе возбуждения увеличивается, вращение в большей степени передается через элементы дифференциала, суммарное передаточное отношение увеличивается, скорость вращения выходного вала уменьшается, а крутящий момент на выходе увеличивается. При увеличении индукционной силы, возникающей между ротором и статором генератора возбуждения скольжение между ними уменьшается, вращение элементов редуктора относительно друг друга уменьшается и движение на выходной вал в большей степени передается через вращение дифференциала вокруг оси, при этом суммарное передаточное отношение уменьшается, скорость вращения выходного вала возрастает, а крутящий момент уменьшается.

Изобретение поясняется рис. 1, на котором, для примера показан вариант устройства с дифференциалом по типу «механизма Давида».

Вал 2 синхронного электродвигателя 1 соединен с ротором генератора возбуждения 3. Статор генератора возбуждения 4 имеет возможность вращаться вокруг вала 2 и соединен с центральным колесом 5, которое также свободно вращается на валу электродвигателя. По центральному колесу 5 обкатывается сателлит 6, установленный на водиле 7, которое соединено с валом 2. Сателлит 6 жестко соединен с сателлитом 8, который обкатывается по центральному колесу 9, соединенному с выходным валом электродвигателя 10. При вращении вала 2 водило 7 вращает колесо 9 в ту же сторону, а колесо 5 в сторону обратную. При этом центральное колесо 9 вращается с меньшей скоростью, но на него передается больший крутящий момент. Центральное колесо 5 стремится вращаться в обратную сторону. На него от дифференциала передается меньший крутящий момент. При наличии в цепи генератора возбуждения электрической нагрузки статор 4 вращающегося электромашинного генератора возбуждения электродвигателя увлекается силой индукции за его ротором 3 и частично блокирует дифференциал, заставляя выходной вал 10, соединенный с центральным колесом 9, вращаться быстрее. При увеличении нагрузки на выходном валу 10 выходной вал тормозится, скольжение между статором и ротором генератора возбуждения увеличивается, статор генератора возбуждения может остановиться и даже начать вращение в обратную сторону. При этом на выходном валу будет реализовываться максимальный крутящий момент, превышающий крутящий момент электродвигателя кратно передаточному отношению элементов дифференциала.

1. Устройство для управления крутящим моментом и оборотами синхронного электродвигателя, отличающееся тем, что статор вращающегося электромашинного генератора возбуждения синхронного электродвигателя, ротор которого соединен с ротором электродвигателя, подключен к одному из двух выходов дифференциального устройства, имеющего возможность вращаться вокруг оси, вход которого подключен к валу электродвигателя, а другой выход подключен к выходному валу, и приводит к частичному его блокированию силой индукции, возникающей между статором и ротором, что приводит к изменению крутящего момента и передаточного отношения другого его выхода, передающего энергию от электродвигателя к выходному валу.

2. Устройство для управления крутящим моментом и оборотами синхронного электродвигателя по п. 1, отличающееся тем, что статор генератора возбуждения электродвигателя, подключенный к дифференциалу, стремится вращаться в сторону, обратную направлению вращения ротора, а сила индукции, возникающая при скольжении ротора и статора генератора возбуждения, увлекает статор за ротором, что частично блокирует дифференциал и уменьшает передачу вращения через его элементы, уменьшая суммарное передаточное отношение, которое состоит из вращения дифференциала вокруг оси и передаточного отношения редуктора дифференциала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, а именно к магнитоэлектрическим машинам. Синхронный электромеханический преобразователь энергии обращенной конструкции содержит вал, вращающийся статор, на котором расположена обмотка, вращающийся трансформатор, содержащий первичную цепь с обмоткой и сердечником и вторичную цепь с обмоткой и сердечником; на валу установлена первичная цепь с обмоткой вращающегося трансформатора, при этом выводы обмотки статора соединены с выводами вращающегося трансформатора шинами; пространство между вращающимся трансформатором и вращающимся статором залито теплопроводящим компаундом.

Изобретение относится к области электроэнергетики, а точнее - к системам для генерации электроэнергии. Технический результат - повышение эффективности электроснабжения различных потребителей.

Настоящее изобретение относится к электрической машине, в частности, электрическая машина представляет собой синхронный генератор, выполненный с возможностью соединения с газовой или гидротурбиной.

Изобретение относится к преобразованию тепловой энергии в электрическую и может применяться в качестве автономного источника электрической энергии, используя для нагрева, например, солнечную тепловую энергию или любой другой источник тепла.

Вертикальный ветровой электрогенератор содержит опорную колонну (1), по крайней мере один генераторный блок (2), по крайней мере две лопасти (3), устройство контроля возбуждения, выпрямительное устройство, реверсивный частотный преобразователь, фланцы, опоры, систему охлаждения, подъемный механизм (80) и подъемную систему.

Изобретение относится к области электротехники и физико-химических технологий и касается устройств, используемых для электролиза воды. .

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, в частности - к синхронным электрическим машинам с возбуждением от постоянных магнитов, которые наряду с известными достоинствами обладают и некоторыми недостатками, в частности - довольно сложными пусковыми и регулировочными характеристиками и относительно низким КПД.

Изобретение относится к электротехнике и энергетике, а более конкретно к "малой" энергетике - автономным источникам питания на базе силовых агрегатов небольшой мощности, способных работать в полевых условиях в автоматическом режиме не менее 1 - 2 лет.

Изобретение относится к области охлаждения микроэлектронного оборудования с высокой интегральной плотностью комплектующих компонентов. .

Изобретение относится к системам охлаждения аппаратуры летательного аппарата. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с волновой передачей. Электрическая машина с мультипликатором содержит корпус 10, статор 3, ротор 4 и волновую передачу в режиме мультипликатора с телами качения 7, причем мультипликатор размещен коаксиально внутри ротора электрической машины.

Изобретение относится к устройству для производства электромеханической работы, в частности к электромагнитным турбинам. Технический результат - осуществление турбины, выполненной с возможностью функционирования в условиях относительно сильных магнитных полей.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям многодвигательных электромеханических приводов с микропроцессорным управлением. Технический результат - повышение надежности электромеханического привода.

Изобретение относится к приводным устройствам, а именно к редукторному электродвигателю (мотор-редуктору). Электродвигатель содержит корпус, в котором размещены статор, ротор и планетарно-цевочный редуктор.

Изобретение относится к электродвигателю для привода механизма стеклоочистителя. Технический результат - увеличении срока службы электродвигателя, повышение точности управления ведущим валом.

Изобретение относится к электрическому приводу с редуктором. Редуктор электрического привода содержит понижающую ступень, имеющую солнечную шестерню (42), входящую в зацепление с одной планетарной передачей (46), вращающейся вокруг соответствующего вала (47), расположен в барабане (45).

Изобретение относится к средствам генерации и накопления электрической энергии. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электромеханическим индукционным синхронным генераторам переменного тока. Технический результат заключается в создании малогабаритного генератора с высокой выходной мощностью.

Изобретение относится к электромотор-редуктору, выполненному путем сборки электродвигателя и связанного с ним передаточного механизма, а также к способу сборки этого электромотор-редуктора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромеханических приводах, в приборостроении, в средствах автоматизации для различных технологических линий.

Изобретение относится к дифференциальным приводам. Дифференциальный привод содержит два двигателя внутреннего сгорания, систему управления приводом, две шестерни с внешними зубьями, входящие в зацепление друг с другом, центральные колесо с внутренними зубьями и шестерня с внешними зубьями, расположенная на выходном валу, входящие в зацепление с внешними зубьями сателлитов, установленных посредством осей на водиле, соединенном с первым двигателем.

Изобретение относится к устройствам регулирования крутящим моментом электродвигателя. Устройство для управления моментом и оборотами синхронного электродвигателя содержит статор вращающегося генератора возбуждения синхронного электродвигателя, ротор генератора и дифференциальное устройство. Статор генератора подключен к одному из двух выходов дифференциального устройства. Ротор генератора соединен с ротором электродвигателя. Вход дифференциального устройства подключен в валу электродвигателя. Второй выход дифференциального устройства подключен к выходному валу. Блокирование дифференциального устройства силой индукции, возникающей между статором и ротором генератора, приводит к изменению крутящего момента и передаточного отношения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх