Электромашинный агрегат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 47 00 3)5 Н АНИЕ И БР ТЕНИ К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроенияХарьковского завода "Электротяжмаш"(56) Глебов И.А,Система возбуждения мощных синхронных машин, - Л,; Наука, 1979,с,83,Авторское свидетельство СССР1 Ф 819894, кл. Н 02 К 11/00, 1979,(54) ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ АГРЕГАТ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - повышение стабильности частоты вращения и эксплуатационных свойств электромашин- ного агрегата, Электромашинный агрегат состоит из приводного двигателя 2, генератора 3 и возбудителя 4, валы которых соединены посредством полумуфт 9, 10, а также Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электромашинных агрегэтэтэх, состоящих из групп электромеханических преобразователей (ЭМП), например электрических машин, валы которых соединены с помощью полумуфт, например в системах возбуждения турбогенераторов, синхронных компенсаторов и двигателей, а также асинхронизированных синхронных электромеханических преобразователей частоты,Целью изобретения является повышние стабильности частоты вращения и эк,Ж 1644314 А подвозбудителя 5 и датчика 2 углового положения вала, содержащих постоянные магниты. Постоянные магниты подвозбудителя размещены и закреплены на наружной поверхности одной иэ полумуфт, вокруг которой расположен статор подвозбудителя, а постоянные магниты датчика углового положения вала размещены и закреплены на наружной поверхности другой полумуфты, вокруг которой расположен статор датчика 2 углового положения вала. Между статорами подвозбудителя и датчика углового положения вала установлен разделяющий элемент, выполненный из высокоэлектропроводного материала, а минимальное расстояние между постоянными магнитами подвозбудителя и датчика углового положения вала в аксиальном направлении превышает двойную величину максимального воздушного зазора каждой из указанных электрических машин. Одна или обе полу- муфты использованы в качестве маховика, например путем увеличения наружного диаметра, 2 э,п. ф-лы. 4 ил,своиств элект омашинног плуатэционных Р о агреГдтд.Нэ фиг.1 изображен электромашинный агрегат. общий вид; на фиг.2 показана муфта с индуктором ЭМП: на фиг,3 - муфта, содержащая два индукторэ ЭМП; на фиг.4 - принципиальная схема электромашинного агрегата,Электромашинный агрегат (фиг.1,2), являющийся преобразователем переменного тока с частотой т в переменный с частотой 12, содержит расположенные с эксиаяьным смещением две группы ЭМП. приводной двигатель 1 с датчиком 2 углового положе1644314 10 15 20 25 30 35 40 50 55 ния вала и генератор 3, возбудитель 4, подвозбудитель 5, При этом ЭМП в каждой группе расположены на общих валах 6, 7, валы установлены в Подшипники 8, механически соединены между собой с помощью . 5 муфты, состоящей из двух полумуфт 9, 10, На ободе 11 полумуфты 10 размещен индуктор 12 подвозбудитйля 5, а его статор расположен напротив внешней поверхности полумуфты.С целью повышения стабильности частоты вращения и сокращения аксиальных габаритов электромашинного агрегата (фиг.З) на ободе 13 второй полумуфты 9 размещен индуктор 14 второго ЭМП (датчика 2 углового положения вала),Электромашинный агрегат (фиг,3,4) работает следующим образом,Приводной двигатель 1, подключенный к энергосистеме "А" переменного тока с частотой 1, развивает на своем валу 6 вращающий момент, который посредством полумуфт 9, 10 передается на вал 7 генератора 3 и возбудителя 4, При вращении полумуфты 10, содержащей индуктор 12 в обмотке статора 15 подвозбудителя 5, индуктируется трехфазный ток, который через управляемый выпрямитель 16 и аппарат токосъема 17 подводится к обмотке ротора 18 возбудителя 4, Генерируемый возбудителем 4 переменный ток направляется в преобразователь частоты 19, При этом индуктор 14 датчика 2 углового положения вала создает в магнитном зазоре датчика магнитный поток практически синусоидальной формы с малым коэффициентом высших гармонических. Со статора 20 датчика 2 снимается и направляется в преобразователь частоты 19 информация о положении ротора относительно статора и частоте вращения, Преобразователь частоты 19 в зависимости от сигнала датчика 2 преобразует генерируемый возбудителем 4 ток, который через аппарат токосъема 17 подводится в обмотку ротора 21 генератора 3. В обмотке статора 22 генератора 3 индуктируется переменный ток с частотой 1, циркулирующий в энергосистеме "В",Более высокая стабильность частоты вращения вала электромашинного агрегата АСЭМПЧ в условиях краткосрочных отклонений от номинала частоты 11, питающей энергосистемы "А" может достигаться путем выполнения одной или обеих полумуфтс моментом инерции, превышающим момент инерции любого из ЭМП. В процессе работы электромашинного агрегата индуктор 12 и обмотка статора 15 подвозбудителя 5 являются источником потоков рассеяния, стремящихся исказить синусоидальную форму сигнала, снимаемого с датчика 2 углового положения вала, С целью ограничения влияния указанных потоков рассеяния между магнитными системами датчика и подвоэбудителя может быть размещен экранирующий элемент 23, выполненный из высокоэлектропроводного материала (фиг.З). Кроме этого, с целью магнитной изоляции индукторов датчика углового положения вала и подвозбудителя последние могут быть установлены с минимальными расстоянием Лв аксиальном направлении, превышающим двойную величину воздушного зазора д каждой из укаэанных ЭМП (фиг.З). Это обстоятельство препятствует замыканию потоков рассеяния индуктора 12 подвозбудителя 5 по телу индуктора датчика 2, обеспечивая в воздушном зазоре датчика синусоидальное распределение магнитного поля. Вследствие размещения индукторов ЭМП на одной или обеих полумуфтах и увеличения динамического момента инерции повышается стабильность частоты вращения агрегата, устраняется необходимость центрирования ЭМП, размещенных на полумуфтах, что упрощает монтаж электромашинного агрегата. Вследствие расположения статоров ЭМП напротив внешней поверхности полумуфт устраняется необходимость устанавливать специальное ограждение полумуфт, связанное с обеспечением безопасности эксплуатации электромашинного агрегата, что повышает его эксплуатационные свойства. Формула изобретения 1, Электромашинный агрегат, содержащий две группы электромеханических преобразователей, расположенных с аксиальным смещением, при этом электро- механические преобразователи в каждой группе расположены на общем валу, а валы механически соединены между собой с помощью муфты; состоящей из двух полумуфт, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности частоты вращения и эксплуатационных свойств электромашинного агрегата, индуктор по крайней мере одного электромеханического преобразователя раэмещен на ободе полумуфты, а его статор расположен напротив внешней поверхности полумуфты.2. Агрегат по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что на ободе второй полумуфты размещен индуктор второго электромеханического преобразователя.1644314 2,3. Агрегат по пп.1 и 2, отл ич а ю щи йс я тем, что одна или обе полумуфты выполнены с моментом инерции, превышающим момент инерции любого из злектромеханических и реобразователей.1644314 Х20 2 23 5 ФигЭнергосистема Ю ергасцстема А Фцг. Фтель А.СанталоМ.Морге итал Соста едактор Л.Лашкова Техреорректор Т,Колб оизводственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1466 Тираж 333 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5