Устройство для поддержания постоянной скорости вращения синхронного генератора

 

Союз Советских

Соцюалистнюескюх

Респубпик (и 680131 (,. (б1) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 01.08.77 (2l) 2514283/24-07 с прнсоеднненнеы заявки №(23) ПриоритетОпубликовано 15.08.79.Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 17.08.79 (51) М. Кл, Н 02 P 9/04

1ооудар@тseNMbla %0

СССР оо делаю мзобрвтваха в отхрютха (53) УДК 621.313..322.072.6 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

К. М. Юдин, С. Ф. Дробязко, H. Г. Попович, Б. H. Мацко, В. П. Степаненко, Г. В. Грудинин и А. Ф. Петровский

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции и Иркутское конструкторское бюро радиосвязи (71) Заявителаа (54) УстРойство Зля поу1шгжАния постоянной скоРости

ВРАщения синхРОннОГО ГенеРАтОРА

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к области устройств, предназначенных для генерирования переменного тока стабильной частоты при изменении скорости врашения приводного двигателя.

Известны устройства, обеспеч иваюшие получение переменного тока стабильной частоты при изменяющейся скорости врашения приводного вала, включающие однои многоступенчатые дифференциальные передачи, электромашинные преобразователи и регуляторы (11, (2) .

Эти устройства, решая в той или иной мере поставленную задачу, отличаются конструктивной сложностью, особенно при широких пределах изменения скорости приводного вала.

К таким устройствам относится и црн водное устройство для стабилизации скорости врашения ведомого вала 3, имеющее передаточный механизм и две муфты скольжения.

Наиболее близким по технической сущности к настояшему изобретению является устройство для поддержания постоянной скорости вращения генератора переменного тока с приводным двигателем с непоS стоянной скоростью вращения, содержашее механический дифференциал с двумя шестернями и водилом, причем одна шестерня дифференциала служит для связи с валом генератора, электромагнитный тормоз та и электромагнитную муфту скольжения (4).

Существенными недостатками указанного устройства являются недостаточный диапазон регулирования, низкий КЦД н сложность конструкции.

Эти недостатки устранены в устройст ве для поддержания постоянной скорости врашения синхронного генератора с приводным двигателем с непостоянной скоростью вращения, содержащем механический дифференциал с двумя шестернями и водилом, причем одна шестерня дифференциала служит для связи с валом генера -spa.

6801

Новым в устройстве является, то, что оно снабжено датчиком угловой скорости вала приводного двигателя, двумя машинами постоянного тока, на валу одной из которых установлена вторая шестерня дифференциала, вал второй соединен с водилом дифференциала, причем водило дифференциала и вал второй машины служат для соединения с валом приводного двигателя, а выход датчика угловой скорости вала tO приводного двигателя связан с обмоткой возбуждения машины постоянного тока, вал который соединен с водилом дифференциала.

Устройство согласно изобретению по- 15 ясняется чертежом.

Устройство содержит механический дифференциал 1, включаюший водило 2, соеднненный с валом 3 приводного двигателя, шестерню 4, соединенную с валом син- >О хронного генератора 5 и шестерню 6, соединенную с валом машины постоянного тока 7. С валом 3 соединен также вал машины постоянного тока 8, якорные зажи f корой соединены с якорными зи 25 мами машины 7. Зажимы обмотки возбуждения 9 машины 8 подключены к выходным зажимам регулятора 10, зажимы которого подключены к зажимам датчика 11 скорости вала 3 и к выходным зажимам генератора 5, являюшегося источником питания регулятора 10 и датчиком частоты выходного напряжения устройства.

Устройство работает следуюшим образом.

При наибольшей скорости врашения вала 3 шестерни 4 и 6 вращаются с той же скоростью, что и водило 2. При этом электродвижушие силы машины 8 и 7 равны и направлены встречно, ток в якорной

40 цепи отсутсвует и машина 7 не создает момента на валу шестерни 6.

По мере снижения скорости приводного вала изменяется сигнал, поступающий с датчика 11 на регулятор 10, что вызы45 вает уменьшение тока возбуждения машины 8, уменьшение ее электродвижушей силы, которая при этом становится меньше электродвижушей силы машины 7. Электрическая передача обесцечивает тормозной

50 момент на валу шестерни 6, понижает ее скорость, что приводит к поддержанию скорости врашения синхронного генератора 5, Этот режим продолжается до тех пор, пока регулятор 10 не снизит до нуля и не изменит направление тока возбуждения машины 8, а машина 7, сохраняя тормоз31 4 ной момент, не пройдет через нулевое значение скорости и остановится.

Сушественным для действия данного устройства является то, что при дальнейшем снижении скорости приводного вала машина 7 переходит в двигательный режим и начинает врашать шестерню 6 в направлении, противоположном направлению врашения водила. Регулятор 10 при этом увеличивает ток возбуждения машины 8.

Такой режим продолжается до достижения приводным валом наиболее низкой скорости.

При возрастании скорости входного вала процесс идет в обратной последовательности

Во всех описанных режимах точное поддержание заданного значения частоты напряжения синхронного генератора обеспечивается действием регулятора 10 в функции отклонения частоты от заданного значения благодаря наличию отрицательной обратной связи по частоте. При этом регулятор 10 изменяет TOK возбуждения машины 8, уменьшая величину отклонения частоты. Это обеспечивает стабилизацию частоты трехфазного напряжения синхронного генератора.

Повышение КГЦХ устройства по сравнению с прототипом осушествляется за счет того, что в прототипе для поддержания скорости врашения генератора переменного тока при торможении одной иэ шестерен дифференциала с помошью электромагнитного тормоза тормозная энергия преврашается в тепло и полезно не используется, а в заявленном устройстве тормозная энергия возврашается на приводной вал.

Расширение диапазона изменения угловой скорости приводного вала обеспечивается в устройстве эа счет торможения и последующего принудительного вращения в противоположном направлении одной иэ шестерен дифференциального редуктора, в то время, как в прототипе имеет место только торможение.

Формула изобретения

Устройство для поддержания постоянной скорости вращения синхронного генератора с приводным двигателем с непостоянной скоростью врашения, содержашее механический дифференциал с двумя шестернями и водилом, причем одна шестерня дифференциала служит для связи с валом

680131 генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона изменения скорости приводного вала, упрощения конструкции и повышения KIIjl устройства, оно снабжено датчиком угловой скорости вала приводного двигателя, двумя машинами постоянного тока,на валу одной из котовых установлена вторая шестерня дифференциала, вал второй соединен с водилом дифференциала, причем водило диф- i0 ференциала и вал второй машины служат для соединения с валом приводного двигателя, а выход датчика уг. овой скорости вала приводного двигателя связан с обмот6 кой возбуждения машины постоянного тока, вал которой соединен с водилом дифференциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ClliA № 3504271, кл. Н 02 Р 9/14, 1970.

2. Патент США ¹ 3571693. кл. Н 02 P 9/42, 1971.

3. Патент ФРГ ¹ 1265840, кл. 21 д 1/40, 1968.

4. Авторское свидетельство СССР

¹ 130973, кл. Н 02 P 9/04, 1960.

Составитель К. Фотина

Редактор B. /1óêèí Техред 3. Фанта Корректор H. Стец

Заказ 4808/52 Тираж 857 ° Подписное

Ы1 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4