Механизм для управления крутящим моментом и оборотами синхронного электродвигателя

Изобретение относится к энергомашиностроению. Механизм для управления крутящим моментом и оборотами синхронного электродвигателя, в котором синхронный электродвигатель с генератором возбуждения, ротор которого установлен на валу электродвигателя, соединен с входом планетарного дифференциала, один выход которого подключен к выходному валу, а второй - через повышающий обороты редуктор подключен к статору генератора возбуждения, имеющему возможность вращаться вокруг оси. Сила индукции, возникающая между статором и ротором генератора возбуждения, увлекает его статор и соединенный с ним второй выход дифференциала за ротором, что приводит к частичному блокированию дифференциала и изменению крутящего момента и передаточного отношения выхода дифференциала, передающего энергию от электродвигателя к выходному валу. Увеличивается диапазон регулировок оборотов и момента. 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, также в Ключев В.И. Теория электропривода. - Москва: Энергоатомиздат 1985. Наряду с многими положительными качествами синхронных двигателей они имеют главный недостаток, ограничивающий их применение, невозможность в широких пределах изменять частоту вращения. Она для синхронных электродвигателей постоянная.

Задачей изобретения является изменение на выходном валу, при постоянных оборотах ротора синхронного электродвигателя, в широких пределах оборотов и крутящего момента.

Поставленная цель достигается тем, что вал электродвигателя подключен на вход дифференциала, один выход его подключен к ведомому валу, а второй выход через редуктор подключен к установленному на общей оси статору электромашинного генератора возбуждения синхронного электродвигателя, который имеет возможность вращаться, образуя с ротором электрическую машину двойного вращения, и ротор которого жестко соединен с ротором электродвигателя. Статор электромашинного генератора, увлекаемый за ротором силой индукции, частично блокирует дифференциал и, в результате, изменяет передаточное отношение от ротора двигателя 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 дифференциал 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 суммарное передаточное отношение. Для обеспечения приемлемого соотношения крутящих моментов на выходном валу и генераторе возбуждения, позволяющего влиять на изменение оборотов и крутящего момента выходного вала, второй выход дифференциала подключен к статору генератора через повышающий обороты редуктор. При увеличении нагрузки на выходном валу, он тормозится, скольжение в генераторе возбуждения увеличивается, вращение в большей степени передается через элементы дифференциала, суммарное передаточное отношение в зависимости от нагрузки автоматически увеличивается, скорость вращения выходного вала уменьшается, а крутящий момент на выходе увеличивается. При увеличении индукционной силы возникающей между ротором и статором генератора возбуждения, или при уменьшении нагрузки на выходном валу, 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 чертежом. На Фиг. 1 показан асимметричный дифференциал, вход которого, центральная шестерня 10, соединена с валом синхронного электродвигателя 1, с которым также соединен ротор его генератора возбуждения 2. Один из выходов дифференциала, его водило 8, соединен с статором генератора возбуждения 4 через редуктор (который может быть любой иной конструкции), состоящий из центральной шестерни 3, соединенной с статором генератора 4, сателлитов 5, оси вращения которых установлены на водиле 8, и неподвижного венца 6 соединенного с корпусом. Сателлит 5 передает вращение на статор генератора возбуждения через центральную шестерню 3, соединенную с ним. На другой выход дифференциала вращение передается от вала привода 1, через шестерню 10, сателлиты 7 и 9, соединенные между собой и свободно вращающиеся на водиле 8, на центральную шестерню 11, которая соединена с выходным валом 12. При увеличении нагрузки на выходном валу его торможение передается через дифференциал и редуктор, на статор генератора возбуждения. При этом между ротором и статором генератора скольжение увеличивается, статор тормозится, вращение в большей степени передается по элементам дифференциала, передаточное отношение и крутящий момент увеличиваются.

1. Механизм для управления крутящим моментом и оборотами синхронного электродвигателя, отличающийся тем, что синхронный электродвигатель с генератором возбуждения, ротор которого установлен на валу электродвигателя, соединен с входом планетарного дифференциала, один выход которого подключен к выходному валу, а второй выход через повышающий обороты редуктор подключен к статору генератора возбуждения, имеющему возможность вращаться вокруг оси, образующему с ротором генератора возбуждения машину двойного вращения, и сила индукции, возникающая между статором и ротором генератора возбуждения, увлекает его статор и соединенный с ним второй выход дифференциала за ротором, что приводит к частичному блокированию дифференциала и изменению крутящего момента и передаточного отношения выхода дифференциала, передающего энергию от электродвигателя к выходному валу.

2. Механизм для управления крутящим моментом и оборотами синхронного электродвигателя по п.1, отличающийся 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 области электротехники и может быть использовано в электрических турбогенераторах переменного трехфазного тока с электромагнитным возбуждением и с дополнительными трехфазными обмотками на статоре и на роторе для генерации напряжений двух различных частот.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным турбинам. Технический результат – повышение эффективности работы.

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.

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 трансмиссии для мотора. Трансмиссия для мотора, предназначенная для получения вращательного усилия от вращающегося вала мотора, чтобы выполнить вывод мощности на выходной вал через переключение передач, и вывода вращательного усилия только в одном направлении с различными передаточными отношениями согласно прямому/обратному направлениям вращения вращающегося вала мотора, содержит приводной вал, двойную одностороннюю муфту и средства передачи.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству связи и к модулю энергоснабжения для устройства связи. Технический результат – повышение технологичности.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электродвигателям и к механизмам с его использованием. Технический результат – повышение КПД и обеспечение возможности поддержания постоянной частоты вращения вала при изменяющейся нагрузке.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения и может быть использовано в системе регулируемого электрического двигателя. Техническим результатом является уменьшение габаритов.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе запуска двигателя внутреннего сгорания в гибридной силовой передаче разъединяют вращающиеся компоненты первой и второй планетарной передачи друг от друга; не допускают вращение по меньшей мере одной зубчатой пары, которая соединена с первой планетарной передачей и выходным валом, и по меньшей мере одной зубчатой пары, которая соединена со второй планетарной передачей и выходным валом.

Изобретение относится к орбитальным электроприводам и генераторам. Технический результат состоит в улучшении гармонического состава однозубцовых гармоник.

Изобретение относится к мотор-колесам. Колесо содержит средство для выработки и передачи энергии, вращающееся кольцо, неподвижную пластину, первый и второй вспомогательные приводные механизмы и колпаки колеса.

Изобретение относится к корпусу 31 бесщеточного двигателя. В корпусе двигателя закреплена неподвижная часть, поворотная часть, расположенная с возможностью вращения в неподвижной части, редуктор, передающий вращение поворотной части на элемент стеклоочистителя, и корпус редуктора, в котором расположен редуктор.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – уменьшение габаритов системы.

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.

Изобретение относится к коробке (30) передач с распределением мощности для транспортного средства. Коробка (30) передач содержит один приводной вал (12), первую ветвь (16) с системой (18) планетарной передачи, бесступенчато регулируемую вторую ветвь (22), соединенную с первой ветвью (16), и содержит два регулируемых преобразователя (Н1, Н2) энергии, один выходной вал (24), для соединения с приводным валом (12).

Изобретение относится к энергомашиностроению. Механизм для управления крутящим моментом и оборотами синхронного электродвигателя, в котором синхронный электродвигатель с генератором возбуждения, ротор которого установлен на валу электродвигателя, соединен с входом планетарного дифференциала, один выход которого подключен к выходному валу, а второй - через повышающий обороты редуктор подключен к статору генератора возбуждения, имеющему возможность вращаться вокруг оси. Сила индукции, возникающая между статором и ротором генератора возбуждения, увлекает его статор и соединенный с ним второй выход дифференциала за ротором, что приводит к частичному блокированию дифференциала и изменению крутящего момента и передаточного отношения выхода дифференциала, передающего энергию от электродвигателя к выходному валу. Увеличивается диапазон регулировок оборотов и момента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх