SU1690104A1 - Double feeding machine power drive - Google Patents
Double feeding machine power drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1690104A1 SU1690104A1 SU894722527A SU4722527A SU1690104A1 SU 1690104 A1 SU1690104 A1 SU 1690104A1 SU 894722527 A SU894722527 A SU 894722527A SU 4722527 A SU4722527 A SU 4722527A SU 1690104 A1 SU1690104 A1 SU 1690104A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- rotor
- asynchronous
- machine
- frequency converter
- windings
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электрическим машинам, управл емым преобразователем частоты в цепи ротора. Цель - уменьшение стоимости. Машина двойного питани содержит основной асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, роторные обмотки которого подключены к блоку преСеть образовани , который выполнен из двух дополнительных асинхронных машин 2 и 3 с фазным ротором различной полюсности, жестко соединенных валами, и управл емого тиристорного преобразовател частоты в цепи ротора. При этом статорные обмотки асинхронной машины 2 меньшей полюсности подключены к роторным обмоткам основного двигател 1 и асинхронна машина 3 большей полюсности подключена статор- ными обмотками к питающей сети, а роторные обмотки этих машин 2 и 3 соединены с обратным чередованием фаз и подключены к управл емому тиристорному преобразователю частоты. Отношение полюсностей машин 2 и 3 выбираетс больше, чем максимальное скольжение основного асинхронного двигател 1. Это позвол ет снизить стоимость при использовании машины двойного питани дл регулировани скорости асинхронной машины с фазным ротором . 1 ил. (Л сThis invention relates to electric machines controlled by a frequency converter in a rotor circuit. The goal is to reduce the cost. The dual-feed machine contains a main asynchronous motor 1 with a phase rotor, the rotor windings of which are connected to a power generation unit, which is made of two additional asynchronous machines 2 and 3 with a phase rotor of different polarity, rigidly connected by shafts, and a controlled thyristor frequency converter in the rotor circuit . In this case, the stator windings of the asynchronous machine 2 of smaller polarity are connected to the rotor windings of the main motor 1 and the asynchronous machine 3 of the greater polarity is connected to the supply mains by the stator windings, and the rotor windings of these machines 2 and 3 are connected to reverse phase alternation and connected to the controlled thyristor frequency converter. The ratio of the poles of machines 2 and 3 is chosen greater than the maximum slip of the main asynchronous motor 1. This reduces the cost when using a dual-feed machine to control the speed of an asynchronous machine with a phase rotor. 1 il. (L with
Description
Изобретение относится к электрическим машинам, управляемым преобразователем частоты в цепи ротора.The invention relates to electric machines controlled by a frequency converter in the rotor circuit.
Цель изобретения - уменьшение стоимости.The purpose of the invention is to reduce the cost.
На чертеже представлена схема электропривода с машиной двойного питания в соединении с другими элементами устройства.The drawing shows a diagram of an electric drive with a dual-power machine in conjunction with other elements of the device.
Электропривод с машиной двойного питания состоит из основного стандартного асинхронного двигателя 1 с фазным ротором, а также из двух дополнительных стандартных асинхронных машин 2 й 3 с фазным ротором соответственно на pi и рг числом полюсов и управляемого преобразователя 4 частоты. Статорные обмотки асинхронной машины подключены к роторным обмоткам основного двигателя 1, статорные обмотки машины 3 подключены к питающей сети. Валы дополнительных асинхронных машин 2 и 3 соединены жестко, а роторные обмотки соединены одна с другой с обратным чередованием фаз, подключены к преобразователю 4 частоты, управляемым регулятором 5, связанным с датчиком '6 частоты вращения основного двигателя 1. Преобразователь 4 частоты запитывают от трансформатора 7.An electric drive with a dual-power machine consists of a main standard asynchronous motor 1 with a phase rotor, as well as two additional standard asynchronous machines 2 nd 3 with a phase rotor, respectively, on pi and rg, the number of poles and a controlled frequency converter 4. The stator windings of the asynchronous machine are connected to the rotor windings of the main motor 1, the stator windings of the machine 3 are connected to the mains. The shafts of additional asynchronous machines 2 and 3 are rigidly connected, and the rotor windings are connected one to the other with reverse phase rotation, connected to a frequency converter 4 controlled by a regulator 5, connected to a speed sensor 6 of the main motor 1. The frequency converter 4 is supplied from a transformer 7 .
Две асинхронные машины 2 и 3; преобразователь частоты 4 в совокупности представляют собой электромеханический преобразователь частоты (ЭМПЧ).Two asynchronous machines 2 and 3; the frequency converter 4 in aggregate is an electromechanical frequency converter (EMF).
Электропривод с машиной двойного питания работает следующим образом.An electric drive with a dual-power machine operates as follows.
Если энергия скольжения основного двигателя 1 отводится от ротора, то дополнительная машина 2 с фазным ротором работает в двигательном режиме, а машина 3 - в генераторном режиме. При этом с датчика 6 частоты вращения ротора основного двигателя 1, а также с датчика 8 частоты сети поступают сигналы на входы регулятора 5, который управляет преобразователем 4 частоты. Так как машина 3 работает в генераторном режиме, а частота вращения ее ротора не соответствует синхронной частоте сети, то частота тока трехфазной обмотки ротора fs асинхронной машины 3 формируется регулятором 5 в виде разности частоты промышленной сети и частоты вращения ротора. Дополнительная асинхронная машина 2 будет работать при скорости выше синхронной в двигательном режиме, а машина 3 - при скорости ниже синхронной в генераторном режиме. Таким образом, ЭМПЧ, состоящий из двух асинхронных двигателей с фазным ротором и управляемого преобразователя частоты, преобразует и трансформирует энергию скольжения основного двигателй в сеть.If the sliding energy of the main engine 1 is removed from the rotor, then the additional machine 2 with the phase rotor operates in the motor mode, and the machine 3 - in the generator mode. In this case, from the sensor 6 of the rotational speed of the rotor of the main engine 1, as well as from the sensor 8 of the mains frequency, signals are input to the inputs of the controller 5, which controls the frequency converter 4. Since the machine 3 operates in the generator mode, and the rotational speed of its rotor does not correspond to the synchronous network frequency, the current frequency of the three-phase rotor winding f s of the asynchronous machine 3 is formed by the regulator 5 in the form of the difference between the frequency of the industrial network and the rotor speed. Additional asynchronous machine 2 will operate at speeds above synchronous in motor mode, and machine 3 - at speeds below synchronous in generator mode. Thus, the EMF, consisting of two asynchronous motors with a phase rotor and a controlled frequency converter, converts and transforms the slip energy of the main motor into a network.
Для работы машины переменного тока в установившемся режиме необходимо, чтобы МДС статора и ротора были в пространстве взаимно неподвижными. Данное условие для асинхронной машины 3 записывается следующим образом:For the AC machine to operate in steady state, it is necessary that the MDS of the stator and rotor are mutually stationary in space. This condition for asynchronous machine 3 is written as follows:
ωι = ω + &)f, (1) где ωι, ал - угловая скорость векторов напряжений и токов соответственно статора и 15 ротора;ωι = ω + &) f, (1) where ωι, al is the angular velocity of the voltage and current vectors, respectively, of the stator and 15 rotors;
ω- угловая скорость ротора.ω is the angular velocity of the rotor.
Так какBecause
(2) где.fi - частота сети;(2) where.fi is the network frequency;
η и рг - частота вращения ротора и число полюсов асинхронной машины 3;η and rg - rotor speed and the number of poles of an asynchronous machine 3;
fs - частота тока роторной обмотки машины 3, то соотношение (1) с учетом (2) будет иметь следующий вид;fs is the current frequency of the rotor winding of machine 3, then relation (1), taking into account (2), will have the following form;
fl = Р2П + fs.fl = P2P + fs.
(3)(3)
Условие неподвижности МДС статора и ротора в пространстве для асинхронной машины 2 с учетом того, что роторная обмотка 35 этой машины присоединена с обратным чередованием фаз, а статорные обмотки подключены к роторным обмоткам основного двигателя, описывается следующим уравнением:Conditions immobility MDS stator and rotor in the space for asynchronous machines with 2 Given that the rotor winding 35 is connected to the second machine inverse alternating phases, and the stator windings are connected to the rotor windings of the main motor, the following equation:
sfi = pin-fs, (4) где s и pi - скольжение ротора основного двигателя и число полюсов асинхронной ма45 шины 2.sfi = pin-fs, (4) where s and pi are the slip of the rotor of the main motor and the number of poles of the asynchronous bus 2.
Из соотношений (3) и (4) частота тока роторных обмоток асинхронных машин 2 и 3 для случая, когда энергия скольжения отводится от основного двигателя, равна : =f. Pl/P2 S s 1 + Pj/P2 (5)From relations (3) and (4), the frequency of the current of the rotor windings of asynchronous machines 2 and 3 for the case when the slip energy is removed from the main motor is: = f . Pl / P2 S s 1 + Pj / P2 (5)
В выражении (5) необходимо вы,бирать 55 полюсность дополнительных асинхронных машин из условия pi/рг > s, чтобы частота имела положительную величину, причем s максимальное скольжение основного двигателя.In expression (5), it is necessary to select the 55th polarity of additional asynchronous machines from the condition pi / pr> s, so that the frequency has a positive value, and s is the maximum slip of the main motor.
Если основная машина 1 работает в режиме двойного питания, т.е. в роторную цепь с помощью ЭМПЧ подводится энергия от сети, то дополнительная асинхронная машина 3 работает в двигательном режиме, а 5 асинхронная машина 2 - в генераторном режиме. Кроме того, с датчика 6 частоты вращения ротора двигателя 1 и с датчика 8 частоты сети поступают также сигналы на входы регулятора 5, при которых частота 10 тока в статорной обмотке асинхронной машины 2 равна частоте тока ротора основного двигателя 1. При этом ЭМПЧ будет трансформировать и преобразовывать напряжение промышленной сети в напряже- 15 ние другой частоты, равное частоте тока роторной цепи основного двигателя. Тогда условие неподвижности МДС статорных и роторных обмоток для асинхронных машин 2 и 3 записывается следующими соотноше- 20 ниями:If the main machine 1 is in dual power mode, i.e. the energy from the network is supplied to the rotor circuit using the EMF, then the additional asynchronous machine 3 operates in the motor mode, and the 5 asynchronous machine 2 in the generator mode. In addition, from the sensor 6 of the rotational speed of the rotor of the motor 1 and from the sensor 8 of the mains frequency, signals are also sent to the inputs of the controller 5, at which the frequency 10 of the current in the stator winding of the asynchronous machine 2 is equal to the frequency of the current of the rotor of the main motor 1. In this case, the EMF will transform and convert the voltage of the industrial network to a voltage of another frequency equal to the frequency of the current of the rotor circuit of the main motor. Then the immobility condition of the MDF of the stator and rotor windings for asynchronous machines 2 and 3 is written as follows: 20
sf 1 = pm - fs; (6) fl = Ρ2Π + fs. (7)sf 1 = pm - f s ; (6) fl = Ρ2Π + fs. (7)
Совместное решение уравнений (6) и (7) дает частоту тока в роторной цепи для слу чая, когда энергия подводится к основному двигателю fs“ flThe joint solution of equations (6) and (7) gives the frequency of the current in the rotor circuit for the case when the energy is supplied to the main motor fs “fl
P1 Р2 - s + Pl/P2 ' (8)P1 P2 - s + Pl / P2 '(8)
Таким образом, частота тока роторной обмотки дополнительных асинхронных ма- 35 шин независимо от того, подводится или отводится энергия от ротора основного двигателя, определяется одним и тем же выра-. жением (5) или (8). Поэтому роторные обмотки этих машин можно подключить к 40 управляемому преобразователю частоты.Thus, the current frequency of the rotor winding of additional asynchronous machines, regardless of whether the energy is supplied or removed from the rotor of the main motor, is determined by the same expression. by (5) or (8). Therefore, the rotor windings of these machines can be connected to a 40 controlled frequency converter.
Мощность скольжения основного двигателя определяется по следующей формуле:The sliding power of the main engine is determined by the following formula:
p3 = spi, где pi и s - активная мощность и скольжение основного двигателя. Учитывая, что эта мощность преобразуется дополнительными 50 асинхронными машинами 2 и 3, мощности Рдоп этих двигателей должны быть равны мощности скольжения основного двигателя, т.е.p 3 = spi, where pi and s are the active power and slip of the main engine. Considering that this power is converted by an additional 50 asynchronous machines 2 and 3, the RPM power of these motors should be equal to the sliding power of the main motor, i.e.
PAon = Ps = spi. (9) .55PAon = Ps = spi. (9) .55
Аналогично мощность преобразователя частоты, включенного в цепь ротора дополнительной машины, будет равнаSimilarly, the power of the frequency converter included in the rotor circuit of the additional machine will be equal to
Ртп = S Рдоп, (10) где s' - скольжение ротора дополнительной машины.Ртп = S Рдоп, (10) where s' is the slip of the rotor of the additional machine.
Это скольжение может быть определено следующим образом:This slip can be defined as follows:
fs _ ρι/ρ2 - s fi 1 + ρι/ρ2 ’fs _ ρι / ρ2 - s fi 1 + ρι / ρ2 ’
Если обозначены через ностьIf indicated by
Pi у = —. то мощР2Pi y = -. then power P2
Р™ ~ \ ' Рд°п · (12)P ™ ~ \ 'R ° ° n · (12)
С учетом выражения (9) можность преобразователя частоты относительно мощности основного двигателя определяетсяGiven the expression (9), the capacity of the frequency converter relative to the power of the main motor is determined
Ρτη = δ^·ρΐ. (13)Ρτη = δ ^ · ρΐ. (thirteen)
Из выражения (13) видно, что мощность тиристорного преобразователя частоты, включенного в цепь ротора дополнительной машины, гораздо меньше мощности тиристорного преобразователя частоты (ТПЧ), включенного непосредственно в цепь ротора основного двигателя. Можно определить коэффициент уменьшения мощности ТПЧFrom the expression (13) it is seen that the power of the thyristor frequency converter included in the rotor circuit of the auxiliary machine is much less than the power of the thyristor frequency converter (TFC) included directly in the rotor circuit of the main engine. You can determine the coefficient of decrease in power TFC
Ктпч — (1 + s) /( у ~ S ).Kpch - (1 + s) / (y ~ S).
Для диапазона регулирования частоты вращения основного двигателя скольжение s = 0 - 0,3 и при pi = 2, р2 = 6 коэффициент уменьшения ТПЧ равенFor the speed range of the main engine, the slip s = 0 - 0.3, and for pi = 2, p2 = 6, the coefficient of reduction of the TFC is
+0,3+0.3
2/6 - 0,3 «39 .2/6 - 0.3 "39.
Как видно из расчёта, мощности ТПЧ, включенного в ЭМПЧ, в десятки раз меньше мощности ТПЧ, включенного непосредственно в цепь ротора основного двигателя, что обеспечивает уменьшение стоимости, поскольку ТПЧ в 7-10 раз дороже двигателя той же мощности. Для ТПЧ меньшей мощности уменьшаются эксплуатационные издержки.As can be seen from the calculation, the power of the TFC included in the EMF is ten times less than the power of the TFC included directly in the rotor circuit of the main engine, which ensures a reduction in cost, since the TFC is 7-10 times more expensive than an engine of the same power. For TFCs of lower power, operating costs are reduced.
??
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894722527A SU1690104A1 (en) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | Double feeding machine power drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894722527A SU1690104A1 (en) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | Double feeding machine power drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1690104A1 true SU1690104A1 (en) | 1991-11-07 |
Family
ID=21462628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894722527A SU1690104A1 (en) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | Double feeding machine power drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1690104A1 (en) |
-
1989
- 1989-07-20 SU SU894722527A patent/SU1690104A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Блоцкий Н.Н., Лабунец И А. Машины двойного питани . Электрические машины и трансформаторы. Т. 2, М., ВИНИТИ, 1979. Авторское свидетельство СССР № 524281, кл. Н 02 К 17/36, 1976. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8436569B2 (en) | Alternating current machine with increased torque above and below rated speed for hybrid/electric propulsion systems | |
JP3468726B2 (en) | Hybrid vehicles and rotating electric machines | |
WO2009070089A1 (en) | Method and system for controlling an electric ac motor | |
Leonhard | Adjustable-speech AC drives | |
WO2010135030A2 (en) | Aircraft engine starting/generating system and method of control | |
US11050373B2 (en) | Rotary electric system | |
RU2376158C2 (en) | Electromechanical transmission | |
CN102318156A (en) | Method for operation of a permanent magnet synchronous machine, and a device in an electric system comprising such a machine | |
CN85100607A (en) | The method of alternating current machine stepless speed regulation and this motor | |
US4445081A (en) | Leading power factor induction motor device | |
CN108880363A (en) | Three-level formula brushless synchronous machine asynchronous starting control method and system | |
EP0253267B1 (en) | Ac motor drive apparatus | |
SU1690104A1 (en) | Double feeding machine power drive | |
JPH07336971A (en) | Induction motor and operation controller | |
JP2003244874A (en) | Hybrid vehicle and rotary electric machine | |
De Croo et al. | Operating principle and characterisation of a novel contra-rotating dual-rotor switched reluctance machine | |
JPH09149689A (en) | Operation controller for pole change motor | |
CN100454725C (en) | High-speed Induction Generator with Multi-phase Rectification/Three-phase Auxiliary Excitation Control | |
JP4018262B2 (en) | Frequency converter | |
SU1713073A1 (en) | Double-motor electric drive with electromechanical frequency changer | |
US3339131A (en) | Multi-speed, self-excited ac motor system | |
RU2112307C1 (en) | Compensated-winding induction machine | |
Yang et al. | A new topology for operating three-phase induction motors connected to single-phase supply | |
SU1198734A1 (en) | Two-motor electric drive | |
SU425292A1 (en) | TWO-MOTOR ASYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE |