Способ регулирования скорости и коэффициента мощности реверсивного шунтового трехфазного коллекторного двигателя

 

ОПИСАНИЕ способа регулирования скорости и козфиниента мощности. реверсивного шунтового трехфазного коллекторного двигателя.

К патенту ин-ной фирмы .,Всеобщая компания электричества" (Lllgemeiae Е1еЫггсйаЬ-Gesellschaft), в г. Берлине, Германия, заявленному 10 сентября 1926 года (заяв. свил. М 12243).

Действительный изобретатель ин-ц В. Вельтп. (%. Welsch).

Приоритет от 5 октября 1925 года на основании ст. 4 Советско-германского соглашения об охране промышленной собственности.

О выдаче патента опубликовано 31 марта 1930 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 марта 1930 года.

Уже известен способ регулированпя скоростп вращения и коэфициента мощности реверсивного шунтового трехфазного коллекторного двигателя, осуществляемый при посредстве потенциального регулятора, механически связанного со щетным аппаратом, при чем передаточное число берется обычно

1: 2, т.-е. повороту щеток по коллектору на 180 соответствует поворот ротора регулятора íà 860 .

Согласно предлагаемому изобретению с целью получения при регулировании скорости и коэфициента мощности после реверсирования двигателя постепенного поступательного движения все время в одном направлении ротора потенциального регулятора и механически связанного с ним щеточного аппарата, щетки, в момент перемены вращения двигателя, так перемещаются из района нахождения их на дуге коллектора в пределах приблизительно от

0 до 180 в район дуги приблизительно от 180 до 360, чтобы на время указанного перемещения щеток механическая связь между щеточным аппаратом и ротором потенциального регулятора нару/ шалась, а токоподводящие два провода— переключались.

На чертеже фиг. 1 изображает схему приключения потенциального регулятора к коллекторному двигателю; фнг. 2; 3, 4, о и 6 — векторные диаграммы напряжений потенциального регулятора при различных скоростях двигателя; иг. 7 — устройство для автоматического поддерживания при изменении нагрузки установленной скорости вращения постоянной.

На фиг. 1 и обозначает статорную обмотку мотора, о — коллектор, f — точки при- . ключения статорной обмотки мотора к ре- гулятору для подачи в последний постоянного напряжения, которому соответствует неподвижный вектор диаграммы напряжения регулятора, д — точки соединения обмотки регулятора со щетками коллектора мотора.

На фпг. 2, 8, 4, б и 6 большой круг соответствует якорю, а также коллектору, на котором временное положение щетки одной фазы обозначено через 6. Отрезок

0-1 изображает неподвижный вектор напряжения, отрезок же 1-2 — вращаемый с поворотом ротора регулятора вектор напряжения. Геометрическая сумма обоих напряжений (0-2) подается через щетки на коллектор и может быть разложена на два компонента — рабочий 0-3 и компенсирующий 3-8, расположенный перпендикулярно оси щеток.

При числе оборотов выше синхронного (фиг. 2), части напряжения находятся

- в одной фазе; компенсирование же достигается только смещением щеток против обозначенного стрелкою направления вращения. При скорости же выше синхронной на половцну синхронного числа оборотов (фиг. 3), компенсирование производится уже частью регулятором, частью же — отклонением щеток от положения под углом в 46 ., Передвижение щеток может быть осущест. влено с некоторым запаздыванием или опережением относительно ротора регулятора.

При синхронном числе. оборотов (фиг. 4) рабочее напряжение. равно нулю, благо,даря чему остается компонент 2-3, дейч ствующий как компенсационное напряжение. Ради ясности вектор 1-2 изображен (фиг. 4) немного смещенным относительно вектора 0-1, так что точка 8 не совпадает точно с нулевой точкой. Фиг. б и 6 соответствуют работе мотора при скорости ниже синхронной на половину синхронного числа оборотов. Вто время,,как регулятор . проходит через 360, щетки оказываются повернутыми меньше, чем на 180 (при отставании их).

Для реверсирования двигателя, кроме перемены местами двух фаз сети, требуется только переставить при предельной работе ниже синхронизма щетки на двойное расстояние Ь-4, т.-е. до Ь (на мертвый угол), в то время, как ротор регулятора остается неподвижным, будучи механически расцепленным со щеточным аппаратом на период нерестановки его на мертвый угол. Благодаря этому получается работа ниже син,хронизма и при обратном вращении ротора двигателя. Для повышения скорости последнего следует двигать щетки, а следовательно, и ротор регулятора в том же направлении, . что н при первоначальном направлении .. вращения двигателя, при чем щетки теперь будут перемещаться по второму полукругу (от 180 до 360 ), а ротор регулятора начнет . вращение из исходного положения, Для нового направления вращения двигателя

- все диаграммы являются точным зеркальным изображением представленных диаграмм для первоначального направления вращения. Таким образом, при подобном способе устранены все электрические пере- ключения кроме перемены фаз сети.

- Мертвый угол b 4 Ь, на который следует перемещать щетки при переключении,— лучше всего без тока,— становится больше в случае избегания пользования областью регулирования при более низком числе оборотов, что при некоторых обстоя.тельствах рекомендуется. Как уже отмечалось, во время перестановки щеток на мертвый угол от руки или мотором, ротор регулятора остается неподвижным. Для осуществления этого может быть применено зубчатое колесо, в котором отсутствуют отдельные зубцы так, что, на короткое время механическая связь между ротором регулятора и щеточным аппаратом нарушается. Благодаря этому для прохождения всей двухсторонней области регулирования щеточный аппарат может быть разномерно вращаем каким-либо вспомогательным мотором.

Кроме того, возможно достичь компенсирования также в областях с наиболее крайними скоростями; в этом случае выбираемый на большее напряжение регулятор не используется в этих крайних областях, т.-е. регулятор. вращается вместо,от 0 до

360 примерно только от 90 до 270, а щетки от 45 до 135 . Мертвый угор, лучше всего проходимый при выключенном моторе, составляет при этом для регулятора

180 и для щеток 90, при чем в период его прохождения может быть осуществлено автоматическое переключение двух фаз сети с помошью контактной шины или кулачкового приспособления.

В описанном способе для .автоматического поддерживания, прп изменении нагрузки, установленной скорости вращения постоянной, с использованием для этой цели момента . вращения потенциального регулятора, может быть применено устройство, изображенное на фиг. 7, где g — приводимое в действие маховиком и бесконечным винтом червячное колесо, которое снабжено выступом Ь, прижимаемым пружиной 1 к выступуi nодвижной регулирующей системы Й (щеточного аппарата и ротора регулятора).

Благодаря такому устройству отмеченная система при засгопоренном червячном колесе может иметь при изменившейся

Предмет патента. фиг. 5 фиг.7 фиг.8 фиr3 фиг. +

Тип. Ридрогр. Упр. Управл. В.-Ы. Сил РККА. Ленинград, здание Рл. Адмиралтейства. нагрузке некоторое перемещение, под влиянием момента вращения ротора потенциального регулятора.

1. Способ регулирования скорости вращения и коэфициента мощности реверсивного шунтового трехфазного коллекторного двигателя при посредстве потенциального регулятора, механически связанного со щеточным аппаратом, характеризующийся тем, что с целью получить, при регулировании скорости и коэфициента мощности после реверсирования двигателя, постепенное поступательное движение в одном направлении ротора потенциального регулятора и механически связанного с ним щеточного аппарата, щетки, в момент перемены направления вращения двигателя, так перемещаются из района нахождения их. на дуге коллектора в пределах приблизительно от 0 до 180 в район дуги приблизительно от 180 до 360", чтобы, на время указанного перемещения щеток, механическая связь между щеточным аппаратом и ротором потенциального регулятора нарушалась, а токоподводящие два провода переключались.

2.,В охарактеризованном в п. 1 способе, для автоматического поддерживания, при изменении нагрузки, установленной скорости вращения постоянной, с использованием для этой цели момента вращения потенциального регулятора, применение устройства, состоящего из приводимого во вращение бесконечным винтом червячного колеса д с зубцом Ь, прижимаемым пружиною l к выступу части i подвижной регулирующей системы (щеточного аппарата и ротора потенциальногорегулятора) стою целью, чтобы эта система при застопоренном червячном колесе могла иметьнекоторое перемещение под влиянием изменившейся нагрузки.