Способ управления каскадным электроприводом

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

277076

Союз Советских

Социалистических

Республик

3 е

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.II I.1966 (№ 1065144/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 22.YI1,1970. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 20.XI.1970

Кл. 21d"-, 26

65f, 3

МПК Н 02р 7/80

В 63h 23/24

УДК 621.316.718.5.077..3-84 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

E. Б. Айзенштадт и Е, П. Руденко

Ф !

Заявитель

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КАСКАДНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Предлагаемый способ относится к управлению асинхронным двухдвигательным агрегатом, у которого один из двигателей имеет поворотнь«й статор.

Существует несколько способов управления такими агрегатами, отличающихся в основном схемой включения в роторную цепь доnолнительного сопротивления и его относительной величиной.

При отсутствnn этого сопротивления глубокое регулирование скорости агрегата неэкономично.

Способ с последовательным включением сопротивления не позволяет работать в нормальном режиме на естественной характеристике. Для осуществления этого способа необходимо предусматривать устройства, шунтирующие сопротивление.

Способ с параллельным включением сопротивления позволяет работать в нормальном режиме на естественной характеристике, однако диапазон регулирования существенно зависит от величины и мощности сопротивления.

Извесге««также способ, предусъ«атривающий переключение сопротивления с параллельного на последовательное соединение в процессе регулировав««я, значительно расширяющий диапазон регулирования и снижающий величину сопротивления. Однако при таком способе применяются в главных пепях контакты, снижающие надежность и увелпчива«ощпе габариты схемы управления.

Наиболее близким к предлагаемому является способ управления механически соединенными валами асинхронными электродвигателями с сопротиьленпямп, включеннымп параллельно обмоткам их роторов путем поворота статора одного пз двигателеи.

10 Предлагаемый способ повышает к.п.д. агрегата, так как позволяет изменить скорость вращения агрегата в широком диапазоне при любом характере изменения момента сопротивления, полностью используя двигатели без

15 перегрузок и без огранпченш«продолжительности работы на малых скоростях.

С этой целью регулирование в зоне больших скоростей осуществляют изменением угла поворота статора, а в зоне малых скоро20 стей — изменением напряжения питания, что особенно эффективно прп использовании изобретения в судостроешш.

Предлагаемый способ иллюстрируется структурной схемой, представленной на фиг. 1, 25 согласно которой изменение числа оборотов агрегата I, приводящего во вращение исполнительный механизм 2, осуществляется с поста управления 8 путем последовательного изменения угла поворота одного из статоров

30 4 на 180 эл. град. (одно полюсное давление) 277076

50 посредством серводвигателя 5 поворотного устройства и изменения напряжения источника питания б.

Добавочное сопротивление включено параллельно роторной цепи. Диапазон регулирования при повороте статора зависит от величины сопротивления 7, определяющей значение скольжения 5, в известной формуле: (1 — соя О 1-+- cos 6 (8Р„. + S,18+ SgS,, + S,,Р

1 (звл„— критический момент каждого из двигатслей агрегата;

0 — угол поворота статора, эл.град.;

S, — величина критического скольжения при сопротивлении, равном нулю;

S — величина критического скольжения при полностью введенном сопротивлении 7.

При выборе величины сопротивления, равной (0,8 — 1) х„, где х„— полное индуктивное сопротивление рассеяния двигателя агрегата, S;,=0,8 — 1. В этом случае диапазон регулирования при изменении только угла поворота статора 4 на 180 эл. град., как видно из механических характеристик, представленчых на фиг. 2, определяется зонои между естественной и искусственной, например при S„=l, характеристиками.

В процессе поворота статора сопротивление

7 автоматически вводится в цепь ротора, плавно изменяясь от нуля до своего нормального значения. Дальнейшее изменение скорости агрегата происходит только путем снижения напряжения источника питания б при полностью введенном в цепь ротора сопротивлении.

Принципиальная схема, реализующая описанный способ применительно, например, к гребной электрической установке, приведена на фиг. 3.

Генераторные агрегаты, состоящие из первичных двигателей 8 и 9 и синхронных генераторов 10 — 18, работающих с измененной скоростью вращения, включаются через автоматы 14 и 15 на шины 1б судовой электростанции, а через переключателя 17 и 18 на шины 19 электродвижения.

Статорные обмотки сдвоенных генераторов

35 соединены последовательно. Напряжение па шинах 1б поддерживается неизменным с помощгяо систем регулирования 20 и 21. Напряжение на шинах 19 мо кет меняться плавно от нуля до двойного номинального значения при постоянной частоте тока с помощью устройств управления возбуждением генераторов

11 и 18, размещенных в пульте управления 22; при этом ток возбуждения в обмотках 28 и 24 меняется как по величине, так н но паправленгно.

Статоры 25 и 2б сдвоенного гребного электродвигателя включаюгся на шины 19 через реверсный переключатель 27.

Поворот статора 25 на 180 эл. град. осуществляегся с помощью серводвигателя 28, мощность которого благодаря большому передаточному отношению составляет (0,2 — 1) о о от мощности агрегата, что значительно упрощает автоматизацию его управления.

Роторные обмотки 29 и 80 соединены между собой. Сопротивление 81 включается параллельно обмоткам 29 и 80.

Скоростью вращения управляют с пульта

22, воздействуя вначале на серводвигатель 28, и затем, когда статор 25 повернется на

180 эл. град., изменяют ток в обмотках 28 и

24 по величине и направлению.

Реверс осуществляется при снятом напряжении па шинах 19 путем дистанционного переключения реверсора 27. При неработающем гребном электродвигателе статорные обмотки генераторов 11 и 18 с помощью переключателей 17 и 18 замыкаются накоротко, а обмотки возбуждения их включаются на системы регулирования 82 и 88 с помощью переключателя 84 и 85.

Предмет изобретения

Способ управления каскадным электроприводом с двумя жестко соединенными асинхронными электродвигателями, с последовательно включенными обмотками роторов которых параллельно соединяют сопротивление и регулируют скорость поворотом статора одного из двигателей, отлича ощийся тем, что, с целью повышения к.п.д., регулирование в зоне малых скоростей осуществляют изменением напряжения питания.

277076 фиг 3

Составитель Минц

Текрсд Л. Я. Левина Корректор T. A. Джаманкулова

Редактор Маркелов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3202/3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИт1И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4!5