Способ пуска бесконтактного двухмашинного агрегата двойного питания с общим валом и электрическим соединением обмоток роторов и устройство для его осуществления

Авторы патента:

АЗИМОВ РАХИМ АКИЛОВИЧ

ЛАБУНЕЦ ИГОРЬ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических.

Республик

«»928585 л а ./I вЂ”.: г

Фг

° - " (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080780 (21) 2955686/24-07 с присоединением заявки Hо

Р1 М К, з

Н 02 Р 7/42

Н 02 Р 1/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150582. Бюллетень М 18

153) УДК 621 ° 313

3. 07:621, .313 ° 292, (088.8) Дата опубликования описания 1 0582 (72) Авторы изобретения

Р А Азимов и И А Лабунец

Всесоюзный научно-исследовательский кис(титу -;.-". ° ...-, электроэнергетики Э (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПУСКА EECKOHTAKTHOI О ДВУХМАШИННОГО

АГРЕГАТА ДВОЙНОГО IIHTAHHЯ С ОБЩИМ ВАЛОМ

И ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СОЕДИНЕНИЕМ ОБМОТОК РОТОРОВ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к регулируемому электроприводу переменного тока, и может быть использовано для запуска . бесконтактной машины двойного питания, выполненной в виде двухмашинного агрегата с общим валом и электрическим соединением обмоток роторов.

Известен способ и устройство для пуска бесконтактной машины двойного питания с использованием пусковых реостатов. Согласно этому способу обмотку статора первой машины подключают к сети, а к обмотке статора второй машины на время пуска подключают пусковой реостат. Разгоняют машину до заданной частоты вращения.

Пересоединяют выводы обмотки второго статора с реостата на выход преобразователя частоты. Увеличивают частоту вращения агрегата до необходимой в диапазоне регулирования скольжения путем управления частотой и амплитудой выходного напряжения преобразователя частоты (1).

Недостатком известного способа и устройства является наличие пускового реостата.

Наиболее близким к изобретению является способ пуока бесконтактноro двухмашинного агрегата двойного питания с общим валом и электричес» ким соединением обмоток ротора, при котором подключают обмотку ста» тора одной машины к источнику переменного тока, разгоняют вал агрегата до заданной частоты вращения, подключают обмотку статора другой машины к выходу преобразователя частоты, увеличивают частоту вращения вала агрегата до необходимой в заданном диапазоне регулирования скольжения, определяемом выходными параметрами преобразователя частоTB °

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для пуска бесконтактного двухмашииного агрегата двойного питания с общим валом и электрическим соединением обмоток ротора, содержащее преобразователь частоты с блоком регулирования на управляющем входе и основной управляемый коммутатор, через который выход преобразователя частоты соединен с выводами обмотки статора другой машины (2).

Недоотаткаьк известных способа и устройства являются необходимость

928585 применения преобразователя частоты большой мощности, значительный пусковой ток и напряжение статора второй машины при остановленном роторе, а также малый диапазон изменения выходной частоты (от нуля до частоты источника переменного тока, например, промышленной сети).

Целью изобретения является улучшение энергетических показателей, главным образом, за счет снижения 10 установленной мощности преобраэова» тели частоты.

Укаэанная цель достигается тем, что в известном способе пуска бесконтактного двухмашинного агрегата 5 двойного питания с общим валом и электрическим соединением обмоток ротсров, при котором подключают обмотку статора одной машины к источнику переменного тока, разгоняют вал агрегата до заданной частоты вращения, подключают обмотку статора другой машины к выходу преобразователя частоты, увеличивают частоту вращения вала агрегата до необходимой в заданном диапазоне регулирования скольжения, определяемом выходными параметрами.преобразователя частоты, одновременно с подключением обмотки мутатора первой машины к источнику переменного тока подмагничивают статор другой машины до момента подключения обмотки этого статора к выходу преобразователя частоты.

Кроме того, в известное устройство для осуществления способа пуска бесконтактного двухмашинного агрегата двойного питания с общим валом и электрическим соединением .обмоток роторов, содержащее преобразователь 4О частоты с блоком регулирования на управляющем входе и основной управляемый коммутатор, через который выход преобразователя частоты соединен с выводами обмотки статора дру- 45 гой машины, введены управляемый коммутатор, блок управления пуском, эадатчик кратности тока статора первой машины, задатчик частоты срабатывания коммутатора, а другая мамина снабжена обмоткой одмагничивания статора, соединенной через введенный управляемый коммутатор с выходом преобразователя частоты, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управлении пуском, вторф и третий выходы которого соединенй соответственно со.входами основного и введенного управляемых коммутаторов, первый и второй входы блока управления пуском соединены с вторым и третьим выходами блока регулирования, третий и четвертый входы блока управления пуском соединены соответственно с выходами задатчика кратности, тока статора первой, 65 иашины и задатчика частоты срабатывания коммутатора.

На фиг.l изображена функциональная схема устройства для осуществления способа пуска; на фиг.2 - зависимость пускового момента от сопротивления намагничивания вторичной цепи х1 в результате подмагничивания; на фиг.3 вЂ” семейство механичес ких характеристик агрегата в зависимости от сопротивления намагничивания вторичной цепи хщ в результате подмагничивания.

Устройство представляет собой агрегат из двух асинхронных машин 1 и

2 с фазными роторами, соединенными электрически между собой, имеющих общий вал. 3. Обмотка статора одной машины 1 имеет выводы для подключения к источнику 4 переменного тока, 1 например сети, к которой подключен силовой вход преобразователя частоты

5, выход которого через управляемый коммутатор б подключен к обмотке статора другой асинхронной машины 2, которая снабжена специальной обмоткой 7 для подмагничивания статора.

Обмотка 7 через введенный управляемый коммутатор 8 соединена с выходом преобразователя частоты 5, управляющий вход которого соединен с выходом блока 9 регулирования, второй и третий выходы которого соединены с первым и вторым входами блока 10 управления пуском, первый и второй выходы которого соответственно соединены с управляющими входами коммута» торов б и В. Первый и второй входы блока 10 соединены соответственно с задатчиком ll частоты срабатывания коммутаторов и задатчиком 12 кратности тока статора первой машины.

Способ пуска реализуется в процессе функционирования устройства.

В начальный момент пуска коммутатор б разомкнут, а коммутатор 8 замкнут. Подключают к источнику 4 статорные обмотки машины 1 и силовой вход преобразователя частоты 5, который работает в режиме управляемого выпрямителя до тех пор, пока машина не разгонится до заданной скорости и на коммутатора б,и 8 поступят управляющие сигналы с блока 10 для перевода .их в противопоставленное состояние. При этом обмотка 7 обтекается постоянным током, поле которого подмагничивает магнитопровод второй машины. В результате этого сопротивление намагничивания вторичной цепи уменьшается, а пусковой момент (фиг.2) увеличивается. Моментные характеристики (фиг.3) агрегата улуяяаются так, что обеспечивается запуск с нагрузкой на валу, например вентиляторного типа. Степень подмагничивания регулируют изменяя напряжение на выходе преобра928585 зователя частоты 5. Требуемое превышение развиваемого момента сопротивления, а значит интенсивность разгона, формируют задатчиком 12.

Подмагничивание продолжают до тех пор, пока агрегат разгоняется до 5 частоты вращения, регламентируемой задатчиком ll и соответствующей наибольшей частоте, развиваемой преобразователем частоты 5. В момент достижения заданной частоты враще- 10 ния ротора с задатчика 11 на блок

10 поступает сигнал, в соответствии с которым он вырабатывает управляющее воздействие, которое поступает на управляющие входы коммутаторов б и 8. Последние изменяют свое состояние на противоположное. В результате этого обмотка статора второй машины, которая была разомкнута, оказывается подключенной к выходу преобразователя частоты 5, выходные параметры которого приведены блоком

9 к параметрам режима статора второй машины. Дальнейшее увеличение скорости производится за счет регулирования выходной частоты преобразователя 5 в диапазоне изменения скольжения.

Как частный случай описанной схемы устройства, можно вместо преобразователя частоты в йачальный момент пуска использовать источник постоянного тока (например, сеть постоянного тока или управляемый выпрямитель). Обмотка 7 может быть выполнена конструктивно по любому принципу, 35 но так, чтобы ее магнитный поток под» магничивал магнитопровод статора второй, машины, например, спиралевидный вокруг ярма статора.

Применение изобретения позволяет 46 улучшить энергетические показатели агрегата и сократить установленную мощность преобразователя частоты и тем самым сделать более доступной для реализации бесконтактной вариант машины двойного питания.

Формула изобретения

1. Способ пуска бесконтактного

56 двухмашинного агрегата двойного питания с общим валом и электрическим соединением обмоток роторов, при котором подключают обмотку статора одной машины к источнику переменного тока, разгоняют вал агрегата до заданной частоты вращения, подключают обмотку статора другой машины

1 к выходу преобразователя частоты, увеличивают частоту вращения вала агрегата .до необходимой в заданном диапазоне регулирования скольжения, определяемом выходными параметрами преобразователя частоты, о т л ич а,ю шийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, одновременно с подключением обмотки статора одной машины к источнику переменного тока псдмагничивают статор другой машины до момента подключения обмотки этого статора к выходу преобразователя частоты.

2. Устройство для осуществления способа пуска бескон гактного двухмашинного агрегата двойного питания с общим валом и электрическим соединением обмоток роторов, содержащее преобразователь частоты с блоком регулирования на управляющем входе и основной управляемый коммутатор, через который выход преобразователя частоты соединен с выводами обмотки статора другой машины, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, в него введены управляемый коммутатор, блок управления пуском, задат« чик кратнЬсти тока статора одной машины, задатчик частоты срабатывания коммутатора, а другая майина снабжена обмоткой подмагничивання статора, соединенной через введенный управляемый коммутатор с выходом преобразователя. частоты, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления пуском, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входами основного и введенного управляемых коммутаторов, первый и второй входы блока- управления пуском соединены с вторым и третьим выходами блока регулирования, третий и четвертый входы блока управления пуском соединены соответственно с выходами задатчи са кратности тока статора одной машины и задатчика частоты срабатывания коммутатора.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Н. Kratky. Der ВигзСепВозе

Kaskadenmotor als Rege2antrie fur

Sonderanwendungsgebiete ElinZeitsehr1ft, 1979, Heft 4, S. 139.

2. Nada I. et al Brushless sherbius control of Induction Motors.

IEEE. Conf. ofthe IAS 9-th Annu. 0cti

1974 p. I,p. 111.

Составитель И. Волсыиновский

Редактор Т. Кинь Техред Е.Харитончик Корректор Н. Стец

Заказ 3279/73 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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