Устройство для автоматического поддержания стабильной частоты вращения синхронного генератора

 

(72) Автор изобретения

l с.

Е ° Ф. Бордачев . (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДДЕРЖАНИЯ СТАБИЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ

ВРАШЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть применено для привода синхронных генераторов транспортных средств.

Известно устройство для автоматического поддержания стабильной частоты вращения синхронного генератора, содержащее коробку отбора мощности с входным валом, соединенным через двухскоростную реверсивную передачу, 10 имеющую переключающую муфту и гидроцилиндр, с нереверсивной регулируемой гидромашиной гидропередачи объемного регулирования, а через планетарную передачу с нерегулируемой гидромаши1S ной гидропередачи, с синхронным генератором и с центробежным регулятором, связанным гидролиниями и двухпозиционным гидравлически управляемым распределителем с гидроцилиндром управления регулируемой гидромашины 1.11.

Недостатком данного устройства является его малая точность и надежность.

Цель изобретения — повышение точности и надежности устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство снабжено трехпозиционным четырехлинейным распределителем с двумя управляющими электромагнитами и двухсторонним гидрозамком, соединенными гидролиниями с переключающим гидроцилиндром и с двухпозиционным распределителем, датчиком знака ускорения входного вала, путевыми выключателями гидроцилиндров и электрической системой автоматического включения электромагнитов, клеммы которых подключены к отрицательному полюсу источника постоянного тока через контакты путевого выключателя гидроцилиндра управления, параллельно которым включены контакты путевых выключателей переключающего гидроцнлиндра, а к положительному полюсу через кон" такты датчика знака ускорения.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2

3 8552 электрическая система автоматического включения электромагнитов трехпоэиционного распределителя.

Устройство содержит входной вал 1, который связан с коробкой 2 отбора мощности и соединен посредством меха5 нической передачи 3 с насосом 4 гидросистемы управления (не изображена), насосом 5 гидросистемы подпитки (не изображ на) и посредством двухскорост- lp ной реверсивной передачи 6 соединен с регулируемой гидромашиной 7. Регулируемая гидромашнна 7 связана с гидроцилиндром 8 управления, а с нерегулируемой гидромашиной 9 она связана 15 посредством гидролиний 10 и 11, которые соединены с блоком 12 предохранительных клапанов и образуют гидропередачу объемного регулирования. Гидросистема подпитки (не показана) при помощи обратных клапанс в 13 соедине" на с гидролиниями 10 и 11.

Входной вал 1 соединен с водилом 14 планетарной передачи 15, а выходной вал 16 соединен с солнечной шестерней 17 планетарной передачи 15 и с синхронным генератором 18.

Выходной вал 16 с помощью механической передачи 19 соединен с центробежным регулятором 20, который гидро- gp линиями 21 и 22 соединен с двухпозициопным гидравлически управляемым распределителем 23, связанным, в свою очередь, гидролиниями 24 и 25 с гидроцилиндром 8. 35

Приводной вал 1 посредством механической передачи -3 связан с датчиКоМ 26 знака ускорения транспортного средства..

В

Трехпозиционный четырехлинейный щ распределитель 2? с управляющими электромагнитами 28 и 29 соединен гидролиниями 30 и 31 через двухсторонний гидрозамок 32 и гидролинии 33 и 34 с переключающими гидроцилиндром 35, 45 управляющим при помощи рычага 36 переключающей муфтой 37, взаимодействующей с приводным валом 1 и двухскоростной реверсивной передачей 6.

Нерегулируемая гидромашина 9 связана посредством механической передачи 38 с коронной шестерней планетарной передачи 15. Управление двухпозиционным распределением 23 осуществляется с помощью гидролиний 39 и 40.

На.конце штока гидроцилиндра 35 закреплена плоская пружина 41, а на корпусе редуктора двухскоростной ревер98 4. сивной передачи 6 (не изображен) расположены путевые выключатели, 42 и 43.

Шток гидроцилиндра 35 взаимодействует через плоские пружины 41 с путевыми выключателями 42 и 43 в крайних положениях.

На корпусе гидрацилиндра 8 расположен путевой выключатель 44, взаимодействующий со штоком гидроцилиндра 8 в крайнем положении, а это означает, что соответствует положению, при котором характерный объем регулируемой, гидромашины 7 равен нулю.

Положительный полюс источника 45 постоянного тока соединен электрически через нормально размыкающии контакт 46 и замыкающий контакт 47 датчика 26 знака ускорения транспортного средства с электромагнитами 29 и 28 соответственно трехпозиционного распределителя 27.

Общая клемма 48 электромагнитов 28

1и 29 соединена электрически через нормально замыкающий контакт 49 путевого выключателя 44 с отрицательным полюсом источника 45 постоянного тока.

Контакт 49 запараллелен двумя последовательно соединенными контактами 50 и 51 путевых выключателей 42 и 43.

Датчик 26 знака ускорения с контактами 46 и 47, трехпозиционный распределитель 27 с электромагнитами 28 и 29, двухсторонний гидрозамок 32, гидролинии 30-34, гидроцилиндр 35, рычаг 36, муфта 37, плоские пружины 41, путевые выключатели 42-44 с контактами 49-51 образуют систему автоматического переключения.

Центробежный регулятор 20 и распределитель 27 соединены с гидросистемой управления (не показана).

Центробежный регулятор 20, гидроцилиндр 8 и гидролинии 21 и 22, 24 и 25 образуют систему автоматической стабилизации частоты вращения ротора синхронного генератора 18.

Устройство работает следующим образом.

Переменная частота коробки 2 отбора мощности, определяемая скоростью движения транспортного средства, передается входному валу 1 устройства, который передает вращение насосам 4 и 5, обеспечивающим питание гидросистемы подпитки и управления, двухскоростной реверсивной передаче 6, кото855298 6 рая приводит во вращение регулируемую гидромашину 7, датчик 26 знака ускорения и водило 14 планетарной передачи 15, одно из звеньев которого соединено с нерегулируемой гидромашиной 9, а солнечная шестерня 17 планетарной передачи 15 соединена с синхронным генератором 18 и центробежным регулятором 20 системы.автоматической стабилизации частоты синхронного 10 генератора.

На выбранной расчетной частоте вращения выходного вала коробки 2 отбора мощности объем регулируемой гидромашины 7 равен нулю. Жидкость между гидромашинами 7 и 9 заперта и поэтому гидромашина 8 не поворачивается..

Соединенная с ним коронная шестерня планетарной передачи 15 неподвижна.

Мощность ат коробки 2 отбора мащнос- gp ти передается на синхрбнный генератор 18 механическим путем.

При увеличении частоты вращения приводного вала 1, т.е. при положительном ускорении, контакт 46 датчи- 21 ка 26 знака ускорения замкнут и электромагнит 29 трехпазиционнаго гидрораспределителя 27 электрически соединен с положительным полюсом источ4ика 45 постоянного тока и система ) 30 переключения подготовлена. Как только характерный объем станет равным нулю, гидрацилиндр 8 воздействует на путевой выключатель 44, контакт 49 которога замкнет электрическую цепь электро.з магнита 29 с отрицательным полюсом источника 45 постоянного тока. Трехпозицианный распределитель 27 падает рабочую жидкость по гидролинии 31 через двухстсронний гидрозамок 32 и гидро- 4о линии 34 и 39 к гидрацилиндру 35 и к двухпозиционному распределителю 23, а по гидролиниям 40 и 33 через двухсторонний гидрозамок 32 и гидралинии 30 через трехпозиционный распре- 45 делитель 27 рабочая жидкость поступает в бак.

Гидроцилиндр 35 двигается налево, снимает воздействие с путевого выключателя 43, контакт 50 которого замы- 5о кает параллельную цепь клеммы 48. Одновременна происходит перекрещивание гидролнний 21 и 22, 25 и 24 эа счет срабатывания двухлозицианнаго распределителя 23, и гидрацилиндр 8 двига- 55 ется вверх, снимает воздействие путе- вого выключателя 44, контакт 49 которого размыкается. Гидроцилиндр 35 через рычаг 36 и муфту 37 производит переключение передачи на низшую скорость с одновременным изменением на- правления вращения ротора гидромашины 7. В конце хода шток гидроцилиндва 35 воздействует через пружину 41 яа путевой выключатель 42, контакт 51 которого размыкает электрическую цепь электромагнита 29 распределителя 27, который прекращает подачу рабочей жидкости в гидролинию 31 и занимает нейтральное положение. Шток гидроцилиндра 35 удерживается в крайнем положении с помощью двухстороннего гидроцилиндра 35. Это позволяет после переключения передачи работать регулируемой гидромашине 7 с односторонним изменением объема при увеличении частоты приводного вала 1 до выбранной верхней границы, которую имеет выходной вал коробки 2 отбора мощности.

При уменьшении частоты вращения приводного вала 1, т.е. при отрицательном ускорении, контакт 46 датчика 26 замка ускорения разомкнут, контакт 47 замкнут и электромагнит 28 трехпозйционного распределителя 27 электрически соединены с положительным полюсом источника 45 постоянного тока.

Как только характерный объем гидромашины 7 станет равным нулю, гидроцилиндр 8 воздействует на путевой выключатель 44, контакт 49 которого замыкает электрическую цепь электромагнита 28 с отрицательным полюсом источ1 ника 45 постоянного тока. Трехпозициачный распределитель 27 срабатывает и подает рабочую жидкость по гидролинии 30 через двухсторонний гидроэамок 32 и гидролиниям 33 и 40 к гидроцилиндру 35 и к двухпоэиционному распределителю 23, а по гидролиниям 39 и 34 через двухсторонний гидрозамок 32 и гидролинии 31 через трехпозиционный распределитель 27 рабочая жидкость поступает в бак. Гидроцилиндр 35 двигается направо, снимает воздействие с путевого выключателя 43, контакт 51 которого замыкает параллельную цель контакта 49. Одновременно происходит перекрещение гидролиний 21 и 22, 25 и 24 эа счет срабатывания дву йозиционного распределителя 23, и гндрацилиндр 8 вновь двигается вверх, снимает воздействие выключателя 44, контакт 49 которого размыкается. Гидроцилиндр 35 через рычаг 36 и муфту 37

85529 производит переключение передачи на высшую скорость с одновременным изменением направления вращения ротора гидромашины 7. В конце хода шток гидроцилиндра 35 воздействует через пружину 41 на путевой выключатель 43, контакт 50 которого размыкает электрическую цепь электромагнита 28 трехпозиционного распределителя 27, который прекращает подачу рабочей жидкос- tð ти в гидролинию 30 и занимает нейтральное положение. Это позволяет после переключения передачи работать регулируемой гидромашине 7 с односторонним изменением объема при уменьшении частоты приводного вала 1 до нижней границы работы гидромеханического привода стабильной скорости.

При увеличении частоты вращения выходного вала коробки 2 отбора мощ- 2р ности выше расчетной центробежный регулятор 20 подает сигнал на гидроцилиндр 8 через двухпозиционный распределитель 23, управляющий регулируемой гидромашиной 7, которая увеличи- 25 вает свой объем. Ротор гидромашины 9 приходит во вращение, При этом на планетарной передаче 15 происходит суммирование мощностей и частоты вращения по механическому и гидравлическо- 30 му потокам. В результате на выходе устройства получается стабильная частота вращения. При этом гидромашина 7 работает в режиме гидромотора, возвращая избыточную мощность на приводной вал, а гидромашина 9 работает в режиме насоса, При уменьшении частоты вращения выходного вала коробки 2 отбора мощ ости ниже расчетной центробежный ре- î улятор 20 подает сигнал на гидроцилиндр 8 через двухпозиционный распределитель 23,при этом гидроцилиндр 8 изменяет объем гидромашины в ту же сторону, что увеличивает частоту вра- 45 щения на выходе устройства, стабилизируя ее. Гидромашина 7 работает в режиме насоса, а гидромашина 9 в режиме гидромотора с суммированием потоков мощностей на планетарной передаче 15. 50

Передача регулируется по нагрузке следующим образом.

Если нагрузка увеличивается, то скорость выходного вала 16 устройства уменьшается и центробежный регулятор 20 55 подает сигнал на восстановление стабильной частоты вращения. Если нагрузка уменьшается, то скорость выходного вала 16 увеличивается и центробежный регулятор 20 подает сигнал противоположного знака иа восстановление стабильной частоты вращения.

Применение предлагаемого изобретения для привода синхронных генераторов транспортных средств позволит повысить точность стабилизации заданной частоты и надежность привода.

Формула изобретения

У стройство для автоматического поддержания стабильной частоты вращения синхронного генератора, содержащее коробку отбора мощности с входным валом, соединенным через двухскоростную реверсивную передачу, имеющую переключающую муфту и гидроцилиндр, с нереверсивной регулируемой гидромашиной гидропередачи объемного регулирования, а через планетарную передачу — с нерегулируемой гидромашиной гидропередачи, с синхронным генератором и с центробежным регулятором, связанным гидролинйями и двухпозиционным гидравлически управляемым распределителем с гидроцилиндром управления регулируемой гидромашины, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, устройство снабжено трехпоэиционным четырехлинейным распределителем с двумя управляющими электромагнитами и двухсторонним гидрозамком,соединенными гидролиниями .с переключающим

Гидроцилиндром и с двухпозиционным распределителем, датчиком знака ускорения входного вала, путевыми выключателями гидроцилиндров и электрической системой автоматического включения электромагнитов, клеммы которых подключены к отрицательному полюсу источника постоянного тока через онтакты путевого выключателя гидроилиндра управления, параллельно которым включены контакты путевых выключателей переключающего гидроцилиндра, а к положительному полюсу -. через контакты датчика знака ускорения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2692739/25-06, кл. F 16 Н 39/60, 1978.