ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА


RU (11) 2035838 (13) C1

(51) 6 H02P5/28 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5062650/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.09.21 
(45) Опубликовано: 1995.05.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Иванов-Цыганов А.И. Электропреобразователь устройства РЭС. М.: Высшая школа, 1991, с.266, рис.13.04. 2. Токарев Б.Ф. Электрические машины. М.: Электроатомиздат, 1989, с.579, рис.41.3. 
(71) Заявитель(и): Калужский филиал МГТУ им.Н.Э.Баумана 
(72) Автор(ы): Левинзон С.В.; Котов Б.Б.; Фейгин Л.З. 
(73) Патентообладатель(и): Калужский филиал МГТУ им.Н.Э.Баумана 

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в легкой промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что статорная обмотка асинхронного электродвигателя соединена по схеме "звезда", начало двух фаз снабжены зажимами для подключения источника питания, автотрансформатор подключен к третьей фазе источника питания, подвижный контакт - к началу третьей фазы статорной обмотки, общая точка "звезды" статорной обмотки и конец обмотки автотрансформатора подключены к нулевому выводу источника питания. При этом достигаются регулируемые механические характеристики. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в легкой промышленности.

Известны устройства для регулирования скорости.

В устройстве [1] содержащем мостовую схему преобразователя со ступенчатым фильтром гармонического напряжения для каждой из фаз, регулировка напряжения для регулирования скоростей и момента при работе потребителя осуществляется с помощью амплитудной и широтно-импульсной модуляции с высокочастотным преобразователем.

Недостатком такого устройства является его сложность и, как следствие, невысокая надежность.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранный в качестве прототипа электропривод переменного тока [2] содержащий трехфазный асинхронный двигатель, статорная обмотка которого соединена по схеме "звезда", причем начала двух фаз статорной обмотки снабжены зажимами для подключения к двум фазам источника питания, подвижный контакт обмотки трансформатора подключен к началу третьей фазы статорной обмотки.

Недостатками электропривода являются невозможность плавного регулирования момента, отсутствие возможности создания несимметричного режима.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей и улучшение показателей надежности электропривода.

Цель достигается тем, что в электропривод переменного тока, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель, статорная обмотка которого соединена по схеме "звезда", причем начала двух фаз статорной обмотки снабжены зажимами для подключения к двум фазам источника питания, введен автотрансформатор, один вывод обмотки которого снабжен зажимом для подключения к третьей фазе источника питания, при этом подвижный контакт обмотки автотрансформатора подключен к началу третьей фазы статорной обмотки, общая точка "звезды" статорной обмотки и конец обмотки автотрансформатора подключены к нулевому выводу источника питания.

На фиг.1 изображена структурная схема машины; на фиг.2 схема подключения электродвигателя; на фиг.3 векторная диаграмма при различных режимах работы (т. е. при различном положении подвижного контакта автотрансформатора); на фиг.4 показаны механические характеристики электропривода.

Устройство содержит электpодвигатель 1, узел 2 сопряжения исполнительного механизма 3 (фиг.1). Электродвигатель 1 содержит три обмотки 4, 5, 6, подключенные по схеме "звезда", т.е. начала двух из них подсоединены к фазам А, В, начало третьей к подвижному контакту 7 автотрансформатора, выводы которого подключены к фазе С и "нулевой" точке, образованной соединением обмоток 4, 5, 6.

Устройство работает следующим образом.

Узел 2, например фрикционная передача или муфта скольжения, содержащая ведомый и ведущий диски, дает возможность регулировать скорость вращения рабочего вала швейной машины, воздействующего на привод исполнительного механизма. Передача крутящего момента от ведущего к ведомому диску осуществляется посредством момента трения Мтр под воздействием усилия Q, прижимающего диски узла 2 друг к другу. Включение муфты в устройстве производится нажатием друг к другу контактных поверхностей, сцепляющихся частей фрикционной муфты от ножной рычажной передачи (педали). Путем изменения силы сцепления (силы нажатия педали) трущихся поверхностей регулируется сила трения и осуществляются пуск и плавное регулирование ведомого вала при постоянной скорости вращения электродвигателя. Можно показать, что скорость вращения ведомого вала определяется как Vвв Vдв(1 S), где Vдв скорость вращения электродвигателя; S величина скольжения. Аналогично момент трения, передаваемый парой дисков, Mтр= QRcp, где - коэффициент трения, зависящий от материала дисков; Q усилие нажатия; Rср (Rм + Rm)/2 средний радиус рабочей поверхности дисков, где Rм и Rm максимальное и минимальное значения этого радиуса.

Исходя из общего уравнения привода устройства (Мдв Мтр + Мтр Мс + Мтр, где Мтр потери момента в режиме проскальзывания; Мдв момент двигателя; Мс момент статического сопротивления, определяемый величиной нагрузки исполнительного механизма 3) можно построить векторные диаграммы обмоток 4, 5, 6 в зависимости от положения подвижного контакта 7 узла (фиг.3), а также характеристики n f(M), где n скорость вращения (фиг.4), или эквивалентные им характеристики Мтр= f(S); Мдв f(S), из которых следует, что для получения одной и той же скорости Vвв необходимо уменьшить усилие нажатия дисков Q (усилие на ножную педаль).

Величину износа дисков можно определить величиной потерь на трение Aтр= (Pmx-Pн)t m1I21N-Pt, где Рмх механическая прочность, развиваемая электродвигателем на ведущем валу; Рн полезная мощность нагрузки; m1 число фаз двигателя; I1 величина тока, потребляемого фазами статора; r2' активное сопротивление ротора; t время работы.

Предложенное устройство уменьшает Мдв, что ведет к уменьшению Мтр, одновременно снижается величина тока, потребляемого фазой, в которую включен узел, что ведет к уменьшению Ртр, расходуемой на износ дисков.

Исходя из того, что Ртр mI2rэ, где m число фаз; I Iн, т.е. току нагрузки; rэ= r- эквивалентное сопротивление двигателя, можно определить Ртр', т. е. величину потерь в предложенном режиме работы и величину потерь Ртр в симметричном режиме, т.е. в режиме прототипа. Расчет показывает, что K 0,7 и Np (1/K) Nн ресурс муфт сцепления по отношению к нормативному ресурсу Nн увеличивается примерно на 30% а ток в фазе С уменьшается на 55% при сохранении тока в двух фазах, что уменьшает и потребляемую мощность, кроме того, обеспечивается более плавная регулировка скорости ведомого вала и исполнительного механизма.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенными характеристиками по надежности и может обеспечить, например, использование швейных машин с прямой строчкой для ручной художественной вышивки. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель, статорная обмотка которого соединена по схеме звезда, начала двух фаз статорной обмотки снабжены зажимами для подключения к двум фазам источника питания, автотрансформатор, один вывод обмотки которого снабжен зажимом для подключения к третьей фазе источника питания, подвижный контакт обмотки автотрансформатора подключен к началу третьей фазы статорной обмотки, отличающийся тем, что общая точка звезды статорной обмотки и конец обмотки автотрансформатора подключены к нулевому выводу источника питания.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru