Устройство электромеханического управления

Авторы патента:

H02P9/14 - путем регулирования возбуждения (H02P 9/08,H02P 9/10 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2396695:

Часовской Александр Абрамович (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления валом электродвигателя. Технический результат заключается в увеличении экономии энергоресурсов. В заявленное устройство введен блок автоматических регуляторов питания и блок автоматических расцепителей, при этом выход пульта управления двигателем соединен с первым входом автоматического расцепителя, имеющего второй вход, соединенный с выходом блока автоматических регуляторов питания, группа входов которого соединена с группой выходов блока автоматических расцепителей, вход которого соединен с выходом трехфазного выпрямителя. 1 ил.

Изобретение относится к области электромеханики и может быть использовано для управления валом генератора.

Известно устройство электромеханического управления, изложенное в книге В.К.Китаев «Электротехника с основами промышленной электроники» М., 1985, стр.138-140. В нем двигатель, который может быть внутреннего сгорания, или дизель жестко связан с валом синхронного генератора, вырабатывающего трехфазное переменное напряжение. Управление двигателем может осуществляться с помощью пульта. С валом двигателя может быть жестко связан исполнительный механизм, представляющий из себя, например, привод, редуктор, колесную пару, гребной винт, пропеллер. Однако после отключения двигателя время вращения вала не может быть увеличено.

Известно устройство электромеханического управления, входящее в состав системы автономного электропитания, изложенного в патенте автора №2284644, бюл. №27 от 27.09.2006 г. В него могут входить те же узлы, что и в вышеупомянутом аналоге, то есть с валом синхронного генератора может быть жестко связан вал двигателя. Кроме того, с генератором жестко связан и вал электродвигателя постоянного тока. Последний же может быть жестко связан с исполнительным механизмом в виде колесной пары, гребного винта и т.д. Однако время инерционного вращения вала после отключения двигателя может быть увеличено благодаря обеспечению поддержания постоянного напряжения с выхода трехфазного выпрямителя путем его автоматического регулирования перед поступлением через автоматический расцепитель на вход электродвигателя. При этом на вход трехфазного выпрямителя три фазы поступают с синхронного генератора. Однако не осуществляется увеличение времени вращения вала в инерционном режиме после отключения двигателя на разных частотах вращения его вала, что ограничивает экономию энергоресурсов.

С помощью предлагаемого устройства увеличивается экономия энергоресурсов. Достигается это введением блока автоматических регуляторов питания и блока автоматических расцепителей, при этом выход пульта управления двигателем соединен с первым входом автоматического расцепителя, имеющего второй вход, соединенный с выходом блока автоматических регуляторов питания, группа входов которого соединена с группой выходов блока автоматических расцепителей, вход которого соединен с выходом трехфазного выпрямителя.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - исполнительный механизм;

2 - электродвигатель постоянного тока;

3 - синхронный генератор;

4 - двигатель;

5 - автоматический расцепитель;

6 - трехфазный выпрямитель;

7 - пульт управления двигателем;

8 - блок автоматических регуляторов питания;

9 - блок автоматических расцепителей,

при этом исполнительный механизм 1 жестко связан с электродвигателем постоянного тока 2, имеющим жесткую связь с синхронным генератором 3, имеющим первый, второй и третий выходы, соединенные соответственно с первым, вторым и третьим входами трехфазного выпрямителя и имеющим жесткую связь с двигателем 4, вход которого соединен с выходом пульта управления двигателем 7 и с первым входом автоматического расцепителя 5, имеющим выход и второй вход, соответственно соединенные с входом вышеупомянутого электродвигателя 2 и с выходом блока автоматических регуляторов питания 8, имеющим группу входов, соединенную с группой выходов блока автоматических расцепителей 9, вход которых соединен с выходом вышеупомянутого трехфазного выпрямителя 6. Устройство работает следующим образом.

Двигатель 4, который может быть внутреннего сгорания или дизелем, обеспечивает вращение вала на разных частотах и жестко связан с синхронным генератором 3, жестко связанным через вал с электродвигателем постоянного тока 2, имеющим жесткую связь с исполнительным механизмом 1. В качестве последнего может быть применен привод, редуктор, колесная пара, гребной винт, пропеллер. При этом включение двигателя 4 осуществляется путем выдачи электрического сигнала на его вход с выхода пульта управления двигателем 7. После же отключения двигателя 4 и прекращения выдачи сигнала с пульта управления двигателем 7 вал синхронного генератора 3 будет продолжать вращаться в инерционном режиме вместе с валом электродвигателя 2 и исполнительным механизмом 1. Переменное трехфазное напряжение от синхронного генератора 3 поступает в трехфазный выпрямитель 6, где преобразуется в постоянное и поступает далее в блок автоматических расцепителей 9. В этом блоке в зависимости от величины напряжения с выпрямителя, зависящего от частоты вращения вала, срабатывает определенный расцепитель. Каждый расцепитель работает при определенном интервале напряжений и пропускает напряжение с выпрямителя 6 на соответствующий автоматический регулятор питания блока автоматических регуляторов питания 8. Количество автоматических регуляторов питания в блоке 8 равно количеству автоматических расцепителей в блоке 9. Независимо от величины напряжения, находящегося в определенном интервале напряжений на входе соответствующего регулятора напряжения блока 8, на выходе его будет иметь место номинальное напряжение, которое проходит через автоматический расцепитель 5 в электродвигатель 2, только при выключенном двигателе 4 и отсутствии сигнала с пульта 7, на первом входе расцепителя 5, а также при наличии напряжения с блока 8 на втором его входе, что подтверждает наличие вращения вала. Однако после включения двигателя 4 и появления запрещающего сигнала на вышеупомянутом первом входе автоматического расцепителя 5 прекращается прохождение напряжения через второй его вход, на вход электродвигателя 2.

Пример конкретного исполнения автоматического расцепителя представлен в книге Е.С.Траубе и В.Г.Миргородского «Электротехника и основы электроники», 1985, стр.142-143, а пример исполнения автоматического регулятора напряжений в составе блока таких же регуляторов, представленных как стабилизаторы, изложены в книге М.А.Шустов «Источники питания и стабилизаторы», книга 2, 2007, М.: Издательство «Дом Додека XXI «Альтакс», стр.87. Таким образом, увеличивается время инерционного вращения вала при отключенном двигателе на разных частотах вращения вала благодаря подаче напряжения на вход электродвигателя при отключенном двигателе и обеспечивается увеличение экономии энергоресурсов.

Устройство можно использовать в системах, обеспечивающих вращение вала генератора для обеспечения работы исполнительного механизма в инерционном режиме вращения вала при отключенном двигателе.

Устройство также может быть использовано и для обеспечения питанием потребителей.

Устройство электромеханического управления, состоящее из двигателя, пульта управления двигателем, синхронного генератора, электродвигателя постоянного тока, трехфазного выпрямителя, автоматического расцепителя и исполнительного механизма, где исполнительный механизм жестко связан с электродвигателем постоянного тока, имеющим жесткую связь с синхронным генератором, жестко связанным с двигателем, вход которого соединен с выходом пульта управления двигателем, а выход автоматического расцепителя соединен с входом электродвигателя постоянного тока, к тому же первый, второй и третий выходы синхронного генератора соответственно соединены с первым, вторым и третьим входами трехфазного выпрямителя, отличающееся тем, что вводятся блок автоматических регуляторов питания и блок автоматических расцепителей, при этом выход пульта управления двигателем соединен с первым входом автоматического расцепителя, имеющего второй вход, соединенный с выходом блока автоматических регуляторов питания, группа входов которого соединена с группой выходов блока автоматических расцепителей, вход которого соединен с выходом трехфазного выпрямителя.

Изобретение относится к области электротехники, в частности может быть использовано для автоматического регулирования возбуждения синхронных машин (СМ) и машин двойного питания.

Система статического возбудителя для генератора и способ ее работы // 2375812

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для возбуждения генераторов, имеющих широкое распространение. .

Энергоблок с расширенным диапазоном регулирования // 2352053

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам регулирования реактивной мощности и стабилизации напряжения в узле электрической сети. .

Способ и устройство гашения магнитного поля обмотки возбуждения синхронной машины (варианты) // 2282925

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к системам возбуждения синхронных машин, а именно к устройствам гашения магнитного поля обмотки возбуждения синхронных машин.

Синхронный двигатель // 2272351

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к синхронным машинам, более конкретно - к синхронным двигателям и силовым блокам "трасформатор-двигатель" и предназначено для использования в приводе турбомеханизмов и иных машин средней и большой единичной мощности, не требующих регулирования частоты вращения.

Тензорезисторный регулятор напряжения и тока стартера-генератора // 2258298

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам управления и регулирования электрических агрегатов, и может быть использовано в авиационной промышленности для стабилизации тока и напряжения стартера-генератора, а также в различных отраслях народного хозяйства, где необходимо независимо изменять электрическое сопротивление пропорционально питающему напряжению и току.

Способ управления генератором с системой возбуждения // 2257664

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться на крупных тепловых и атомных электростанциях. .

Способ и устройство регулирования возбуждения синхронного генератора // 2237346

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания автоматических регуляторов возбуждения мощных синхронных генераторов. .

Реле-регулятор напряжения // 2233537

Изобретение относится к области электротехники и касается реле-регулятора напряжения генератора, используемого при его включении в сеть. .

Аварийный регулятор напряжения с температурной компенсацией // 2210173

Изобретение относится к оборудованию автомобилей и содержит генератор, включающий обмотку возбуждения, первая и вторая выходные клеммы которого соединены через измеритель тока и аккумуляторную батарею, минусовая клемма которой соединена с общей шиной.

Способ и устройство для определения тока возбуждения в бесщеточных электрических машинах // 2453981

Изобретение относится к способу и устройству для определения тока возбуждения в обмотке возбуждения электрической машины со статором (2) и ротором (4)

Устройство управления выходным сигналом генератора // 2459344

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройстве управления выходным напряжением электрогенератора со средством стабилизации выходного напряжения, учитывающим воздействие повышения намагниченности при подключении фазоопережающей нагрузки

Устройство защиты фазоопережающей нагрузки электрогенератора с самовозбуждением // 2461111

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты автоматического регулятора напряжения от противоэлектродвижущей силы, создаваемой реакцией арматуры электрогенератора при подсоединении к нему фазоопережающей нагрузки

Система возбуждения синхронного генератора // 2470454

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах для регулирования возбуждения синхронных генераторов, применяемых в автономных источниках электрической энергии

Устройство электромеханического управления // 2491707

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления генератором

Устройство электромеханического управления // 2491708

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления генератором

Способ настройки параметров регулятора возбуждения синхронного электрического генератора // 2498495

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления синхронными генераторами на предприятиях, вырабатывающих электрическую энергию. Технический результат - обеспечение автоматической оптимизации параметров регулятора возбуждения синхронного генератора на этапе ввода оборудования в эксплуатацию без дестабилизирующего воздействия на энергосистему и без нарушения ее устойчивости. Для этого устанавливают параметры регулятора возбуждением по отклонению от уставки одного из его выходных сигналов, начальное значение критерия оптимизации параметров регулятора Е0, новое значение оптимизируемого параметра регулятора в соответствии с формулой, изменяют уставку регулируемого выходного сигнала на постоянную величину на фиксированное время, измеряют величину и длительность переходного процесса выходного сигнала генератора по указанным изменениям уставки, вычисляют новое значение критерия оптимизации Е в соответствии с формулой и устанавливают значения Е0 и параметра так, что при выполнении условия Е<Е0 или при одновременном выполнении условия: Е≥Е0 и (E-E0)/c>βi устанавливают Е0=Е, а параметр не изменяют. Иначе возвращают параметр к исходному значению. Повторяют указанные операции для других оптимизируемых параметров регулирования до уменьшения средней скорости изменения величины Е0 до заранее установленного значения, где βi - случайная величина, равномерно распределенная на интервале [0,1], с - положительная постоянная величина, определяющая скорость оптимизации параметров регулятора. 1 ил.

Устройство электромеханического управления // 2500064

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводе. Технический результат - увеличение частоты вращения вала электродвигателя без увеличения потребления энергоресурсов. В устройство электромеханического управления введены второй синхронный электродвигатель и второй блок из трех автоматических расцепителей. Первый, второй и третий выходы блока из трех коммутаторов соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами второго синхронного электродвигателя, жестко связанного с первым синхронным электродвигателем, а первый, второй и третий выходы синхронного генератора соответственно соединены с первым, вторым и третьим входами второго блока из трех автоматических расцепителей, имеющего первый, второй и третий выходы, соответственно соединенные с первым, вторым и третьим входами первого блока из трех автоматических расцепителей, четвертый, пятый и шестой выходы, соответственно соединенные с первым входом первого стабилизатора переменного напряжения, со вторыми входами первого и второго стабилизатора переменного напряжения и с первым входом второго стабилизатора переменного напряжения, и имеющего отдельный вход, соединенный с выходом пульта управления двигателем. 1 ил.

Устройство для пуска и бесщеточного возбуждения бесконтактной синхронной машины // 2502180

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для возбуждения и пуска синхронных бесконтактных электрических машин специального назначения, например в бортовых системах переменного тока постоянной частоты 400 Гц. Технический результат - расширение функциональных возможностей возбудителя за счет обеспечения работы в двигательном и генераторном режимах при уменьшении расхода материалов, повышении КПД, упрощении конструкции и снижении материалоемкости изготовления возбудителя. Устройство включает основную синхронную машину (1), обращенный синхронный возбудитель (2) основной синхронной машины в общей магнитной системе с асинхронным подвозбудителем, выполненным в виде асинхронного двигателя, обмотку возбуждения синхронного возбудителя, расположенную на роторе обмотку, вращающийся полупроводниковый преобразователь и регулятор возбуждения. Оно снабжено коммутатором режимов (7), измерителем (8) частоты вращения ротора основной синхронной машины с входом и выходом и переключателями (9, 10) обмотки, при этом последняя выполнена в виде катушечных групп в неявнополюсной магнитной системе статора и ротора, а магнитная система выполнена совмещенной по магнитным потокам с меньшим числом полюсов для двигательного режима работы и большим числом полюсов для генераторного режима работы. 3 ил.

Система воздуждения синхронного генератора с внешней форсировкой // 2510698

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования возбуждения синхронных генераторов, применяемых в автономных источниках электрической энергии. Технический результат - расширение функциональных возможностей, обеспечивающих пуск соизмеримых по мощности с генератором асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, и повышение надежности. Система возбуждения включает синхронный генератор (1) с обмотками якоря (2) и индуктора (3), выпрямители (4), (15), суммирующий трансформатор (5) с первичной токовой обмоткой (6), первичной обмоткой напряжения (7), вторичной обмоткой (8) и обмоткой управления (9) и корректором напряжения (10), внешний источник постоянного тока (11), электронный ключ (12), трансформатор тока (13) с шунтом (14). Система содержит аналого-цифровой преобразователь (16), регистры памяти (17,18), распределитель импульсов (19), генератор импульсов (20) стабильной частоты, вычитатель (21), дешифратор (22), зажимы (23, 24) для подключения нагрузки, RS-триггер (25), дифференциатор (26), логические элементы ИЛИ (27), И (31), шину ПУСК (28), формирователь-ограничитель (29), инвертор (30). 1 ил.