Электрическая передача на переменном toi^e

 

С А Й И - Е

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

3I9508

Союз Саветскнх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 27.Х11.1963 (№ 955449 24-7) с присоединением заявки №

Приоритет—

Опубликовано 02.Х1.1971. Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 27.III 1972

МПК В 601 11/08

Комитет по делам нзобрвтеннй н открытий прн Совете Министров

СССР

УДК 621.335.2.833.6 (088.8) Автор изобретения

B. Г. Вовк

Заявитель

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА НА ПЕРЕМЕННОМ ТО1 ;Е

Известны электрические передачи на переменном токе, содержащие приводимый от автономного источника энергии, например дизеля, синхронный генератор повышенной частоты с возбудителем, преобразователь частоты на тиристорах, управление которыми осуществляется электромеханическим коммутатором, и тяговые двигатели.

Целью изобретения является обеспечение работы генератора в стабильном режиме, а также обеспечение устойчивости при различных режимах нагрузки. Для этого в качестве тяговых двигателей применены асинхронные машины, к шинам которых подключен приводной асинхронный двигатель дополнительного возбудителя синхронного генератора.

Для управления частотой применена электрическая машина двойного питания, вращающая электромеханический коммутатор. Статорная обмотка этой машины подключена к шинам синхронного генератора, а роторная — к зажимам работающего при постоянной скорости мотор-генератора.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой электрической передачи на переменном токе; на фиг. 2 — схема управления.

Синхронный генератор 1.повышенной частоты соединен с валом теплового двигателя, например дизеля. Через преобразователь 2 частоты этот генератор питает переменным током более низкой регулируемой частоты тяговые асинхронные электродвигатели 3 (один или несколько). Возбудитель 4 (синхронный генератор), соединенный со входом передачи, 5 снабжает электроэнергией систему регулирования и управления передачей, а также дает постоянную составляющую возбуждения генератора 1. Возбудитель б (синхронный генератор) вращается двигателем б переменного

10 тока, включенным на те же шины, что и асинхронные электродвигатели д, и возбуждает генератор 1 при последовательном включении с возбудителем 4 в период разгона автомашины до минимальной рабочей скорости.

15 Шунтовой электродвигатель 7 постоянного тока вращает синхронный генератор 8 управления, Машина 9 двойного питания с фазовым статором и ротором приводит через редуктор

20 ключ 10, (или вращающееся контактное устройство), предназначенный для управления диодами преобразователя частоты. Последний собран на управляемых полупроводниковых диодах и работает по двухполупериодной схе25 ме. Трансформатор 11 через выпрямители и ключ 10 питает цепи управления диодами пре о бр аз ов ателя ч астоты.

Электрическая передача осуществляется следующим образом.

30 После запуска теплового двигателя, когда

319508

3 генератор 1 и возбудитель 4 получат необходимую (полную) скорость вращения, возбудитель 4 самовозбудится, а от него возбудятся шунтовой электродвигатель 7, синхронный генератор 8 и возбудитель б. При этом питается обмотка якоря шунтового электродвигателя и обмотка статора машины 9 двойного питания. В результате якорь шунтового электродвигателя и ротор синхронного генератора вращаются, а в машине двойного питания образуется вращающееся поле статора, частота тока синхронного генератора несколько выше частоты тока возбудителя 4, кроме того получает питание первичная обмотка трансформатора.

Для подготовки передачи к пуску нажимают кнопку 12, включается контактор И (см, фиг. 2), который шунтирует сопротивление 14 (якорь шунтового электродвигателя и ротор синхронного генератора управления снижают скорость вращения), а также включает обмотку ротора машины двойного питания, и в ней образуется поле ротора, вращающееся в ту же сторону, что и поле статора.

В момент включения ротора машины двойного питания его поле имеет несколько большую скорость вращения, чем скорость вращения поля статора, далее по мере замедления вращения якоря шунтового электродвигателя и ротора синхронного генератора управления— равную, а затем меньшую. В результате эти поля сцепляются друг с другом, и разность их относительных скоростей реализуется вращением ротора машины двойного питания, а вместе с ним и валика ключа. Скорость вращения ключа соответствует частоте асинхронных электродвигателей, необходимой в момент включения передачи.

Одновременно с контактором 18 включается контактор 15, подавая от возбудителя 4 напряжение на обмотку возбуждения синхронного генератора 1, необходимое в момент включения передачи. Для включения передачи нажимают кнопку lб (вперед) или 17 (назад). Благодаря этому включаются соответственно контактор 18 (вперед) или 19 (назад). Ключ 10 посылает сигналы управления в преобразователь частоты, и на синхронные двигатели 8 и б подается переменный ток начальной частоты, двигатели начинают вращаться. Возбудитель б, последовательно включенный с возбудителем 4, поднимает напряжение возбуждения синхронного генератора 1, и следовательно напряжение на двига.телях 8 и б. Вращаясь, асинхронные двигатели начинают отбирать мощность от теплового двигателя, в связи с чем необходимо увеличение подачи горючего в двигатель. Автономный двигатель и возбудитель 4 увеличивают скорость своего вращения, благодаря этому возрастает частота тока в обмотке статора машины двойного питания, а следовательно и скорость вращения этой машины и ключа.

В результате возрастает частота асинхронных

4 электродвигателей, а вместе с этим и скорость их вращения, Когда величина напряжения синхронного генератора станет близкой к рабочей, контакт 20 в цепи контактора 21 замкнется и включится, разомкнув цепь катушки 1б (фиг. 2). Разомкнет он свои контакты в цепи возбуждения синхронного генератора и в цепи питания двигателя переменного тока G.

Таким образом синхронный генератор перейдет на самовозбуждение, и возбудитель б остановится. Это происходит на скорости движения транспортной машины, близкой к минимальной рабочей.

Далее передача работает приблизительно при постоянном напряжении синхронного генератора и электродвигателей. Если суммарный момент тяговых двигателей больше момента сопротивления движению машины, то тепловой двигатель оказывается недогруженным и повышает скорость своего вращения, что приводит к увеличению скорости движения транспортной машины. Если в период автоматического регулирования сопротивление движению машины увеличилось, то тяговые асинхронные двигатели увеличат забираемую от теплового двигателя мощность и последний несколько снижает скорость своего вращения.

Вследствие этого снижается частота тока, вырабатываемого в возбудителе 4, а также скорость вращения машины двойного питания и ключа и, наконец, снижается скорость вращения тяговых асинхронных двигателей, а вместе с ними и скорость движения транспортной машины. Мощность теплового двигателя сохраняется в предусмотренных пределах.

Предмет изобретения

1. Электрическая передача на переменном токе, содержащая приводимый от автономного источника энергии, например дизеля, синхронный генератор повышенной частоты с возбудителем, преобразователь частоты на тиристорах, управление которыми осуществляется электромеханическим коммутатором, и тяговые двигатели, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения работы генератора в стабильном режиме, в качестве тяговых двигателей применены асинхронные машины, к шинам которых подключен приводной асинхронный двигатель дополнительного возбудителя синхронного генератора.

2. Электрическая передача по п. 1, отли.чающаяся тем, что, с целью обеспечения устойчивости при различных режимах нагрузки, для управления частотой применена электрическая машина двойного питания, вращающая электромеханический коммутатор, статорная обмотка которой подключена к шинам синхронного генератора, а роторная— к зажимам работающего при постоянной ск:рости мотор-генератова, 319508

Фиг. /

Составитель С. Слуцкина

Редактор Е. Кравцова Техред Л. Евдоиов Корректор E. Усова

Заказ 532)14 Изд. № 181 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2