Возбудительная установка для питания обмоток главных и дополнительных полюсов коллекторного двигателя переменного тока

А, С. Курбасов ВОЗБУДИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПИТАНИЯ ОБМОТОК ГЛАВНЫХ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОЛЮСОВ КОЛЛЕКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКАЗаявлено 5 мая 1956 г. за551723 в 1(омитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРКоллекторные двигатели переменного тока, в отличие от других двигателей переменного тока, обладают весьма ценным свойством - возможностью экономичного регулирования скорости вращения.Однако это свойство не удается реализовать просто в силу ряда особенностей работы коллекторного двигателя переменного тока, таких как затрудненные условия коммутации, низкий коэффициент мощности, трудности пуска и регулирования скорости, условия устойчивости и т.д,Стрем. пение преодолеть эти трудности приводит к значительному усложнению и удорожанию самих двигателей, а также требует громоздкой и дорогой пуско-регулирующей аппаратуры, Это обстоятельство объясняет тот факт, что часто в условиях производства для установок, требующих регулирования скорости вращения, предпочитают одному сложному и дорогому коллекторному двигателю агрегат, состоящий из двух и более машин, рассчитанных на полную мощность,но зато более простых и надежных 1 каскадш 1 с схемы),Предметом изобретения является устройство для возбуждения коллекторного двигателя, которое более простыми средствами обеспечивает условия нормальной коммутации и повышение коэффициента мощности, а также облегчает условия пуска и регулирования скорости вращения.В основу предлагаемой возбуди- тельной установки для питания обмоток главных и дополнительных полюсов коллекторного двигателя переменного тока положен известный способ регулирования таких двигателей путем изменения фазы напряжения, подаваемого на обмотку возбуждения, относительно напряжения сети.Особенностью предлагаемой возбудительной установки, в которой в качестве возоудителя использована синхронная машина, работающая в схеме, обеспечивающей изменение фазы тока в обмотках главных и дополнительных полюсов коллекторного;1 вигателя относительно напряжения, питающего двигатель, М 106864- 251 ВЛ 5 ЕТСЯ РаСПОЛожЕНИЕ ООМОТКИ возбудителя в зоне двух систем полюсов, сдвинутых одна относительно другой па 90 электрических град со В, и наи 1 ие В це 31 и инта н и 51 этих обмоток реостг)гов позоля 3 О- щих изменять соотношение величин магнитодвижущих спл обеих систем и теч самым поворачивать ось суммарного магнитного потока Возбудителя относительно осей его полюсов. Зтим обеспечивается возможность регулирования фазы тока В обмотках полюсов двигателя без применения фазосдвигающих устройств, т.е, достигается упрощение схемы.Привод возбудителя от с 1)пхроиного двигателя ооеспечивает жесткую связь между напряжением сети и напряжением возбуждения, а также компенсацию реактивной мощности коллекторного двигателя.На фиг. 1 приведена схема однофазного коллекторного двигателя электровоза с возбудителеч, по.носа которого питаются регулируемым постоянным током (систеча регулирования представлена Весьма упрощенно); на фиг, 2(а и б) показаны варианты вк,точения дополнительных полюсов.На чертеже обозначено: КД - коллекторный двигатель; 2 п- в обмотки главных поносов; д, )г - обмотки дополнительных полюсов; К в компенсационн обмотки; 1 и 2 в сдвинут одна относительно другой на 90 электрических градусов системы полюсов возбудителя, в зоне которых находятся обмотки, питающие оомотки полюсов двигателя; К 3, Ки К - реостаты г, цепях обмоток возбугкдепия главных и вспомогательных полюсов двигателя; К 3 - реостат в оощей части цепи.При пуске коллекторного двигателя для обеспечения наиоолыпего пускового момента напряжение возбуждения должно примерно совпадать с напряжением сети; должны быть возбуидецы полюса системы 1, для чего дви)кок реостата Й 3 необходимо поставить в положение П. Прп рабочих режимах этот движок должен находиться вблизиположения 1). Изменением сопротивления реостата 1 можно менять Вели)ин, 313 ряжений ВОзбужСНИЯ Ге 133)3331 Х 31 ДОПО,ПИТЕЛЫ 111 Х3 Н)Л К)СОВ,В с)да В я л О 311) еде л е и ну 10 с Вяз 1, 1 Отора 51 бы автоматически поддерживалась между токами якоря и возбугкдения коллекторного двигателя,обеспечивают любую его скоростную характеристику - шунтовую, сериесную или компаундную.Изменение сопротивления реостата 1, следует связать с изменением скорости вращения якоря коллекторпого двигателя (это необходимо для более полной компенсации, наводимой в замкнутых витах э.д,с.) или при выбранной скоростной характеристике в изменением тока якоря. Величина регулируемого тока полюсов возбудителяможет быть выбрана небольшой,что позволяет изготовить регуляторкомпактным и вполне надежным.Конструктивно ротор возбудителя выполняется и с неявно выражепнычи полюсами, с заложеннычп В его пазах двумя обмотками,оси которых сдвинуты на 90 электрических градусов. Обмотка, используемая только для пуска, может быть из провода меньшего сечения.На фиг. 2(а и б) показаны другие варианты питания обмоток дополнительных полюсов от возбудите,1 я.Регулирование тока возбужденияВозбудителя во многих сглучаях це,1 есооб)разно осу)пествлять с помощью машинного регулятора.Предлагаемая установка используется также для возбу)кдениятрех 1)азньх коллскто 1)ньх дВигателей.П редмет изобретения Возбудительная установка для питания обмоток главных и дополпптельш)х полюсов коллекторного двигателя переменного тока, содержа)цая Возоудитель - синхронную машину, работающую В схеме, об спеч 13 ваюпей Возмо)к)юсть измеМ 106864 фи 1 нения фазы тока в обмотках полюсов двигателя относительно напряжеени, питающего двигатель, о тл и ч а ю ща я ся тем, что, с целью упрощения указанной схемы путем исключения из нее фазосдвигаюших устройств при сохранении возможности регулирования фазы тока, возбудитель имеет две системы полюсов, сдвинутые на 90 электрических градусов одна относительно другой, и в цепь питания обмоток этих полюсов включены реостаты, позволяющие изменять соотношение величин магнитодвихкуннк сил обеих систем и тем самым поворачивать ось суммарного магнитного потока возбудителя относительно осей его полюсов.106864Фиг. Отв. редактор П. Ю. Мазуренко Стандартгиз. Подп. к печ. 12/И 1-1957 г. Объем 0,25 п, л. Тираж 900. Цена 50 копГор. Алатырь, типография2 Министерства культуры Чувашской АССР. Зак, 4724