Способ регулирования скорости вращения выходного вала двухмашинного агрегата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСГ 1 УБЛИК 7/О 51)5 Н 02 К 17/34 ЕТЕН ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКО итут,Русов пр 12 РО- .ЛА отехнирыввного щения регата, кратко- одьемГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Пермский политехнический инст(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ССТИ ВРАЩЕНИЯ ВЫХОДНОГОДВУХМАШИННОГО АГРЕГАТА(57) Изобретение относится к электрке и может быть использовано во взпасных производствах для плрегулирования низкой скорости врвыходного вала двухмашинного агкоторый применяется как правило ввременных режимах, например, в и ных устройствах при остановке. Цель изобретения - повышение взрывобезопасности, плавности и точности регулирования. Способ регулирования скорости вращения выходного вала двухмашинного агрегата, состоящего из электродвигателя 1 и злектродинамического тормоза 2 с механически соединенными валами, осуществляется приложением к общему валу моментов электродвигателя и электродинамического тормоза и регулированием моментов тормоза посредством изменения магнитного потока в рабочем зазоре между его статором и ротором, Изменение магнитного потока в рабочем зазоре злектродинамического тормоза осуществляется путем шунтирования этого зазора магнитной цепью, включающей в себя вспомогательный воздушный зазор, и изменения величины последнего.2 ил,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вэрывобезойасных производствах для плавногорегулирования низкой скорости вращениявыходного вала двухмашинного агрегата,который используется, как правило, в кратковременных режимах, например, в подьемных устройствах при остановке,Цель изобретения - повышение взрывобезопасности, плавности и точности регулирования.На .фиг.1 изображен реализующийпредлагаемый способ двухмашинный агрегат; на фиг.2 - семейство механических характеристик двухмашинного агрегата.Двухмайинный агрегат, реализующийпредлагаемый способ, содержит синхронный электродвигатель 1; вал которого жестко соединен с валом короткозамкнутогоротора электродинамического тормоза 2.Статор электродинамического тормоза содержит массивный магнитопровод, на внутренней поверхности в пазах уложенаобмотка таким образом, что постоянный токв активных сторонах ее направлен в однусторону, В осевом направлении в магнитопроводе статора по всей длине выполненапрорезь, представляющая собой вспомогательный воздушный зазор в магнитной цепи, шунтирующей рабочий зазор междустатором и ротором. Обмотка статора электродинамического тормоза подключена кисточнику питания постоянного тока.Способ осуществляется следующим об, разом.При подключении электродвигателя 1(фиг.1) к источнику питания переменного тока на валудвухмашинного агрегата создаютдвижущий момент, под действием которогоротор электродинамического тормоза 2приводится во вращение с числом оборотовп, соответствующим механической характеристике 3 (фиг.2) электродвигателя 1 и моменту сопротивления Мс на общем валудвухмашинного агрегата,Для перевода двухмашинного агрегатав режим с низкой скоростью в обмотку статора электродинамического тормоза 2 подают постоянный ток, направление которогов активных сторонах обмотки статора одинаково (на фиг,1 условно показано крестиками), а величину вспомогательноговоздушного зазора в магнитопроводе статора электродинамического тормоза 2 устанавливают, например, равной д 1, При этомэлектродинамический тормоз 2 развиваеттормозной момент, зависимость 4 которогоот числа оборотов показана на фиг,2, адвухмашинному агрегату в данном случае соответствует механическая характеристика 5, которая получена путем суммированиямоментов, создаваемых электродвигателем1 и электродинамическим тормозом 2. Со 5 гласно данной характеристике работа двухмашинного агрегата при установкевеличины вспомогательного воздушного зазора, равной д 1, может осуществляться какс числом оборотов п 2, так и числом оборотов10 пз. Увеличив вспомогательный воздушныйзазор в магнитной цепи, шунтирующей рабочий зазор электродинамического тормоза 2, до значения 4 при неизменном токе вобмотке статора тормоза 2 можно получить15 увеличение тормозного момента электродинамического тормоза 2 (механическая характеристика 6 тормоза 2). При этом работадвухмашинного агрегата осуществляется намеханической характеристике 7 с числом20 оборотов, например, щ, меньшим пз.При некотором значении величинывспомогательного воздушного зазора дз,превышающим рабочий воздушный зазормежду статором и ротором электродинами 25 ческого тормоза 2 в несколько десятковраз, момент электродинамического тормоза2 при неизменном значении постоянноготока в обмотке статора достигает величины,близкой к своему максимальному значению30 (механическая характеристика 8). Двухмашинный агрегат при этом работает на механической характеристике 9, где числооборотов минимально и составляет п 5.Дальнейшее нарастание вспомогательного35 воздушного зазора электродинамическоготормоза 2 нецелесообразно, так как даетмало заметное увеличение тормозного момента и снижение числа оборотов двухмашинного агрегата. В частном случае, при40 установке величины вспомогательного воздушного зазора, равной нулю, момент электродинамического тормоза 2 также равеннулю, несмотря на то, что обмотка его статора протекает постоянный ток. При этом45 механическая характеристика 3 двухмашинного агрегата совпадает с механической характеристикой электродвигателя 1, а работаагрегата осуществляется с максимальнымчислом оборотов п 1,50 Таким образом, в соответствии с механическими характеристиками двухмашинного агрегата плавное изменение величинывспомогательного воздушного зазора электродинамического тормоза 2 в пределах от55 д 1 до дз обусловливает при заданном моменте сил сопротивления Мс плавное регулирование числа оборотов двухмашинногоагрегата в зоне относительно низких скоростей в диапазоне от пэ до п 5. С уменьшени 1686633ем момента М на валу двухмашинного агрегата диапазон регулирования низких чисел оборотов возрастает. При малых значениях величины вспомогательного воздушного зазора создаются дополнительные 5 возможности по регулированию чисел оборотов также в зоне относительно высоких скоростей.В качестве приспособления, позволяющего реализовать предлагаемый способ в 10 части изменения величины вспомогательного воздушного зазора, может быть использован, например, набор стержней, который может быть выполнен следующим образом.ферромагнитная пластина склеена с 15 пластиной из немагнитного материала, причем сумма тол щин ферромагнитной и немагнитной пластин равна ширине прорези в статоре электродинамического тормоза. ТолЩина ферромагнитных пластин в раз ных стержнях варьируется. Набор таких стержней позволяет изменить вспомогательный воздушный зазор при их последовательной установке в прорези статора электродинамического тормоза. 25Плавное регулирование величины вспомогательного воздушного зазора в магнитопроводе статора электродинамического тормоза может осуществляться вручную, а также электромагнитными, пневматически ми или гидравлическими системами.Приведенные примеры, естественно, не исчерпывают всех возможных вариантов реализации предлагаемого способа.При использовании предлагаемого 35 способа регулирования низких скоростей двухмашинного агрегата устраняется коммутация электрических токоведущих цепей и обусловленные ею искрение и подгорание контактов коммутационной аппаратуры, что приводит к повышению взрывобезопасности и надежности регулирования, достигается высокая плавность регулирования независимо от мощности двухмашинного агрегата,Связанный со стержнем пневматический или гидравлический привод позволяет осуществить точную установку вспомогательного воздушного зазора (точное позиционирование стержня относительно прорези статора) электрадинамического тормоза и, тем самым, обеспечить точность,Формула изобретения Способ регулирования скорости вращения выходного вала двухмашинного агрегата, состоящего из электродвигателя и электродинамического тормоза с механически соединенными валами, осущесгвляемый путем приложения к общему валу моментов электродвигателя и электродинамического тормоза и регулирования момента тормоза посредством изменения магнитного потока в рабочем зазоре между его статором и ротором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения взрывобезопасности, плавности и точности, изменение магнитного потока в рабочем зазоре электродинамического тормоза осуществляют, шунтируя этот зазор магнитной цепью, включающей в себя вспомогательные воздушный зазор, и изменяя величину последнего.Составитель И.Ковалевский ехред М,Моргентал Корректор М.Демч Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5