Преобразовательная установка для питания асинхронного двигателя током переменной частоты

 

J9 78939

Класс 21сР, 24oi

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” — --—!

А. С. Сандлер

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПИТАНИЯ

АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ТОКОМ ПЕРЕМЕННОЙ

ЧАСТОТЫ

Заявлено 14 декабря 1948 года в Комитет по изобретениям и открытиям при Совете Министров СССР за ¹ 388785

Опубликовано 28 февраля 1950 года

Современные испытательные уста нонки с вентиляторным моментом нагрузки (в авиационной технике) требуют значительной мощности (до нескольких десятков тысяч кило ватт) и большой скорости, регулируемой в широких пределах. В каче стве приводного двигателя для таких установок может практически служить только короткозамкнутый двигатель, скорость которого плавно регулируется изменением частоты.

Изменение частоты B подобных устройствах достигается при помощи специальных преобразовательных установок.

Применяющиеся для этой цели преобразовательные установки имеют большие габариты и большие установочные мощности электриче ских машин, входящих в установку.

По сравнению с этими устройствами предлагаемая преобразовательная установка имеет меньшую суммарную мощность машин, меньшие габариты и стоимость.

На фиг. 1 изображена обычно применяемая схема преобразова тельной установки для питания

29» асинхронного двигателя током пере менной частоты; на фиг. 2 — схема преобразовательной установки для той же цели, выполненная согласно изобретению.

Обычная преобразовательная уста новка (фиг. 1) состоит из двух агре гатов: I — агрегата постоянной скорости и П вЂ” агрегата переменной скорости.

Агрегат постоянной скорости состоит из синхронного двигателя СД, генератора ГП системы Леонарда и синхронного генератора СГ.

Генератор ГП питает двигатель постоянного тока ДП агрегата пере менной скорости. Двигатель ДП приводит во вращение преобразователь частоты ПЧ. Синхронный генератор СГ генерирует напряжение по стоянной частоты f>, которое служит для возбуждения преобразователя частоты ПЧ. Скорость двигателя ДП регулируется изменением напряже ния генератора ГП. Преобразователь частоты питает приводной ко роткозамкнутый двигатель Д уста новки. Частота f напряжения, подводимого к приводному двигателю, 451

Л" 78939 а следовательно, и его скорость вра щения пропорциональны скорости вращения двигателя ДП.

В этой схеме главный поток энер гии направлен через синхронный двигатель СД, машины постоянного тока ГП и ДП и преобразователь частоты ПЧ к приводному двигателю Д.

Если не учитывать потери в машинах, то единичные мощности пре образователя частоты, его двигателя, генератора постоянного тока и синхронного двигателя должны быть равны мощности приводйого двига теля. Таким образом, принимая за

100% установленную мощность при водного двигателя Д, получим установленную мощность всей установки

550%, Так как в главной цепи уста новлены машины постоянного тока, то при значительной мощности испытательной установки они ограничивают скорость агрегата постоян ной и переменной скорости. По этой причине габаритные мощности всей преобразовательной установки ве лики.

В предлагаемой схеме (фиг. 2) регулирование частоты осущест вляется принципиально другим способом. Здесь основной преобразова тельный агрегат, состоящий из преобразователя частоты ПЧ и синхронного двигателя СД, вращается с неизменной скоростью. Регулиро вание частоты f> напряжения, подво димого к приводному асинхронному двигателю Д, достигается при помо щи возбудительного агрегата, состоящего из двигателя постоянного тока ДП и синхронного генератора CI . Скорость воэбудительного агрегата регулируется по системе

Леонарда путем регулирования на пряжения генератора постоянного тока ГП. При вентиляторном моменте нагрузки в роторной цепи преобразователя ПЧ циркулирует только мощность скольжения, м а кс им аль ная величина которой составляет примерно 15% от мощности привод ного двигателя.

Таким образом в схеме, выполнен ной согласно изобретению, машины постоянного тока вынесены во вспо могательную цепь, и их мощность по сравнению с машинами, применяем ыми в схеме типа фиг, 1, снижается примерно в б раз, что является основным достоинством предлагаемой схемы. Следовательно, принимая за 100 мощность приводного двигателя Д, установленная мощность всей установки по новой схеме составляет 350%.

В результате снижения мощности машин постоянного тока может быть допущено увеличение скорости преобразовательного и возбудитель ного агрегатов, что ведет к значи тельному снижению габаритов ма шин и удешевлению установки.

Предмет изобретения

Преобразовательная установка для питания асинхронного двигателя током| переменной частоты, содер жащая агрегат постоянной скорости, составленный из синхронного двига теля, трехфазной машины и машины,постоянного тока, и агрегат переменной скорости, состоящий из электродвигателя постоянного тока и трехфазной машины, о т л и ч а ю щаяся тем, что, с целью уменьшения суммарной мощности машин установки, агрегат переменной ско рости используется для подачи тока переменной частоты в ротор трех фазной машины агрегата постоянной скорости, работающей в качестве преобразователя частоты и питающей асинхронный двигатель.