Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12679
.pdf
есть на скорость 75 других уже работающих двигателей. Когда достигается равенство скоростей,
переключатель возбуждения замыкается, после чего регулятор возвращается блокировочным механизмом в
положение, соответствующее для любых последующих маневров, и, поскольку другой переключатель
возбуждения был замкнут вместе с соответствующими переключателями возбуждения других генераторов,
генератор будет возбужден в результате замыкания первого переключателя возбуждения.
Соответствующая взаимосвязь либо между полевыми переключателями и вторым уже описанным средством
управления топливом, либо между настройкой регулятора и вторым средством управления топливом
обеспечивает ввод в эксплуатацию второго средства управления топливом поступающих двигателей в
надлежащее время, а не раньше.
Средства, предусмотренные для ввода в эксплуатацию дополнительных двигателей, могут быть
использованы (liiii' nianOeuvring operations, а часть других средств, предусмотренных для надлежащего
выполнения этих операций, таким образом исключается. Однако будет видно, что при предлагаемой системе
все доступные на данный момент генераторы и двигатели будут управляться единым набором элементов
управления, в то время как при использовании описанного выше альтернативного варианта каждая машина
будет управляться отдельно. Это увеличило бы количество операций, которые необходимо выполнить, и,
следовательно, усложнило бы и задержало бы фактическое выполнение маневра. По этой причине
предпочтительнее использовать другую систему управления при выполнении маневров, отличную от той,
которая применяется при вводе в эксплуатацию новых машин.
В некоторых установках типа 115 может потребоваться ограничить диапазон скоростей первичных двигателей
таким образом, чтобы нижний предел был больше, чем тот, который обычно соответствует скорости
двигателей привода во время маневрирования. В таких 120 случаях все или некоторые двигатели, генераторы
или и то, и другое могут быть снабжены устройствами переключения полюсов. В таких случаях описанное
регулирующее оборудование может быть модифицировано для включения 125 необходимых переключателей
для изменения количества полюсов, а также средств, обеспечивающих выполнение переключения полюсов
на соответствующем этапе и надлежащим образом в соответствии с требованиями. Переключение полюсов
не должно синхронизироваться, если нагрузка, которую они несут, превышает определенную долю их полной
мощности. В судовой силовой установке это соответствует определенной скорости вращения ведомого вала.
Следовательно, при применении этой дополнительной блокировки необходимо будет подождать перед
замыканием выключателя обмотки возбуждения двигателя не только до момента инициирования изменения
настройки дифференциального редуктора движением регулятора постоянного тока, но и до фактического
осуществления желаемого изменения скорости или подачи топлива.
Блокировка рассматриваемого типа может, например, включать в себя электрический выключатель,
управляемый управлением двигателями постоянного тока дифференциальных передач, причем этот
выключатель взаимодействует со вторым электрическим выключателем, связанным со средством подачи
топлива в двигатель, причем выключатели расположены таким образом, что до тех пор, пока настройка
подачи топлива и положение механизма управления не будут соответствовать желаемому значению скорости
или топлива, переключатель возбуждения соответствующего главного двигателя не будет перемещен из
разомкнутого положения в замкнутое.
Изобретение не ограничивается первичными двигателями внутреннего сгорания, но применимо там, где
используются двигатели, работающие на паре или другой рабочей среде.
Описанные здесь конкретные варианты приведены лишь в качестве примера, и возможны многочисленные
модификации, которые входят в объем изобретения.
Дата: 31 июля 1931 года.
А. С. Кашемайл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителей.
принципы уже были изложены.
В качестве дополнительного усовершенствования системы, общая система управления подачей топлива для
всех двигателей, которая, как было описано, активируется при выходе из строя отдельных регуляторов, может
функционировать посредством центробежного или другого регулятора, приводимого в движение от гребного
вала и сконструированного таким образом, чтобы регулироваться для поддержания скорости вращения
основных двигателей практически постоянной на любом желаемом значении. Это особенно ценно в случаях,
когда инерция движущихся масс первичных двигателей и альтернативных двигателей невелика. В таких
случаях колебания нагрузки на гребные винты, которые могут возникать в плохую погоду, приведут к
значительным и нежелательным колебаниям скорости вращения двигателей, и эти колебания могут быть
уменьшены или устранены с помощью регулятора, подобного описанному.
Такой регулятор также полезен в установках, включающих обмотки с переключением полюсов, и в
соответствии с настоящим изобретением может быть соединен с электрическими переключающими
средствами для переключения обмоток, причем такое соединение организовано таким образом, чтобы
скорость двигателей ограничивалась заданным диапазоном для каждой группы обмоток с переключением
полюсов.
В некоторых случаях полагаться на изменение скорости как на средство осуществления блокировки может
быть нецелесообразно. В качестве дополнительной меры предосторожности могут быть предусмотрены
дополнительные блокировки, гарантирующие, что инициированное изменение действительно произошло,
прежде чем можно будет приступить к следующему действию. Например, условием успешной эксплуатации
установлено полное соответствие главных двигателей техническим характеристикам.
Улучшения, касающиеся электростанций.
Мы, Густаф Адольф Джумлин из Редскара, Мосс-Лейн, Тимперли, графство Честер, Эрик Морис Джонсон из
Поплар-Гроув, 33, Бруклендс, графство Честер, оба подданные короля Великобритании, и компания
Associated Electric Industries Limited из Краун-Хаус, Олдвич, Вестминстер, британская компания, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к электростанциям, в которых приводной вал, скорость вращения которого
необходимо изменять, а в некоторых случаях и менять направление вращения на противоположное, должен
одновременно получать энергию от множества первичных двигателей, и в которых используется
электрическая передача между первичными двигателями и валом. Если установка 10O включает более
одного ведомого вала, то первичные двигатели, подающие энергию к любому из этих валов, располагаются
таким образом, чтобы не подавать энергию к другим из этих валов. 10i Целью изобретения является создание
усовершенствованных устройств, в которых генераторы переменного тока приводятся в движение
первичными двигателями и подают энергию в виде переменного электрического тока на электродвигатели
переменного тока, которые механически соединены с ведомым валом или валами и приводят их в движение.
---387,368 A87,868 Силовые установки, спроектированные в соответствии с изобретением, особенно
применимы для целей судостроения, но не ограничиваются этим.
Согласно изобретению, в электростанции, имеющей приводной вал, получающий энергию от множества
первичных двигателей, каждый первичный двигатель приводит в движение отдельный генератор переменного
тока, а если имеется более одного приводного вала, то первичные двигатели и генераторы переменного тока
разделены на группы, причем каждая группа организована таким образом, чтобы подавать мощность на один
приводной вал через столько двигателей, сколько генераторов переменного тока в группе. При желании
генераторы и электродвигатели могут быть синхронного типа. Каждый двигатель электрически соединен с
одним генератором переменного тока, при этом отсутствует электрическая или электромагнитная связь между
обмотками переменного тока отдельных генераторов. В некоторых случаях каждый первичный двигатель
может быть сконструирован таким образом, чтобы приводить в движение более одного генератора
переменного тока, и генераторы, приводимые в движение одним первичным двигателем, могут быть
электрически соединены и рассматриваться как один генератор переменного тока.
В некоторых случаях несколько двигателей на одном валу могут быть заменены одним двигателем или
группой двигателей, состоящей из меньшего числа двигателей, чем связанных с ними генераторов, при этом
указанные двигатели снабжены суммарным числом обмоток статора, равным числу первичных двигателей,
питающих вал. Например, если количество первичных двигателей на ведомом валу равно двум, то может
быть предусмотрен один двигатель с двумя обмотками статора, причем эти две обмотки не имеют
электрической или электромеханической связи друг с другом. При необходимости, например, в случае аварии,
когда требуется компенсировать выход из строя основного двигателя и его генератора, генератор одной
группы может быть полностью заменен генератором другой группы, например, с помощью меню
переключателей.
Каждый из первичных двигателей снабжен регулятором, который может поддерживать скорость
приблизительно постоянной на значениях, подходящих для запуска и реверсирования, а также
предусмотрены средства для включения регуляторов в действие при выполнении этих операций и для
изменения их функции по завершении всей или части таких операций. Предпочтительно, чтобы регуляторы
были сконструированы таким образом, чтобы менять свою функцию сразу после установления электрических
соединений, посредством которых создается нагрузка на первичные двигатели. Предусмотрены средства,
позволяющие вручную регулировать подачу топлива или рабочего вещества к первичным двигателям в
случае выхода из строя регулятора скорости.
Способ эксплуатации установки можно кратко описать следующим образом. Первичные двигатели, или те из
них, которые необходимо ввести в эксплуатацию, снабжаются топливом или рабочей жидкостью; генераторы
и связанные с ними электродвигатели подключены, но не возбуждаются, так что на первичные двигатели не
оказывается никакой нагрузки, и, следовательно, их скорость увеличивается до достижения заданной
скорости в соответствии со скоростью, для которой установлены их регуляторы. Затем генераторы
возбуждаются, так что ток подается на электродвигатели, которые после этого запускаются в работу. -
Управление подачей топлива или рабочей жидкости к первичным двигателям в это время или впоследствии
передается от регулятора скорости к средствам управления, которые могут, например, управляться вручную
или иным способом. В случае синхронных двигателей теперь можно замыкать переключатели поля двигателя.
Желательно не делать этого до тех пор, пока не выйдут из строя регуляторы скорости 90.
Для изменения направления вращения вала можно разомкнуть переключатели поля двигателя и переключить
управление подачей топлива или тягового топлива в 95 первичных двигателей на соответствующие
регуляторы скорости, прежде чем менять электрическое соединение двигателей. Процедура та же, что
описана выше для запуска маои. Затем, при любой тенденции двигателей, работающих в качестве
генераторов и приводимых в движение валами, к остановке их соответствующих генераторов и двигателей,
следует увеличить подачу топлива или рабочей жидкости к первичным двигателям.
Если некоторые из первичных двигателей с соответствующими генераторами и электродвигателями не
работают, и необходимо увеличить доступную мощность для привода вала, можно применить следующую
процедуру. Входящий двигатель и генератор сначала запускаются без подачи топлива до скорости,
максимально приближенной к скорости уже работающих машин U5; это делается под контролем
соответствующего регулятора скорости. Впоследствии переключатели поля генератора и электродвигателя
замыкаются, чтобы нагрузить первичный двигатель и синхронизировать поступающий двигатель с
генератором. — Регулятор скорости может быть отключен, как и прежде, и скорость установки может быть
изменена по мере необходимости путем увеличения подачи топлива или рабочей жидкости.
Для более ясного понимания природы изобретения показан один из способов его осуществления,
примененный к одновинтовому гребному винту 88,P8 одновинтовой движительной системы.
dra - - -6--way of ex 1 -- -- - ' Ссылаясь на данные, вал гребного винта -E системы 'I'S.-i'on- sy-stni получает свою
мощность от трех первичных двигателей 2i, 2b, найдите Za. первичный двигатель -Yers, приводящий в
движение генераторы 3al, 3.b и 3c, этот 3"-выход o-f'vlii'ch s-tiansffiitt d i. В дополнение к этим 6 обмоткам 4b и
4c соответственно, они расположены таким образом, чтобы обеспечить вращение пропеллера. Эти
генераторы, как правило, оснащены обмотками возбуждения 5b, c и 6a, 6b, 6c соответственно, и эти обмотки
расположены для возбуждения. На обмотках постоянного тока, указанных на 7, через контакторные
переключатели 8, a, s', 8 и 9a, 9b, 9e соответственно, расположены соответствующие контакты.
Эти переключатели смещены в разомкнутое положение и снабжены замыкающими катушками 10a, 10b, 10c и
11a, 11b, 11c для трансформатора и обмотки возбуждения двигателя соответственно. В основных
соединениях между трансформаторами и двигателями установлены контакторы управления 12a, 12b и LC
соответственно, которые смещены в положение «открыто» и предназначены для замыкания парами с
помощью катушек 13a, 13b, 13c и 11a, 12b и 14c соответственно для прямого и обратного вращения.
Замыкающие катушки для контакторов трансформатора, указанных выше, расположены для подачи питания.
-floni- прямой d-iirre nt- busbari через '-contac.ts-o'n eQiitro-ll'ers-15, :35 16 и'17 doiistit-iiiijig' 'общее управление
-для j; -Первичные двигатели ahdalbo tlikough coty.ol переключатели 18a, _1.8.b 'Ac. и 1.9.a, 19b, 190'и'20ai, '20b
20c способом, описанным er-einfter'described. Контроллер 15-40 предназначен для обеспечения
электропитания.
Контроллер -6'b-ntroller'l Wis pro-id'd. для управления направлением Controllink' для управления или
длительной работы, контроллер,, '17- предназначен для S4,Vnehfoiiisiig e- motors wick, fdir associate -1:
ilt-6tnatord: Sfinilarly - control swit6hb,1:8, Wana 0 ar W'ith 6e e'orresponjl'A,,, edntrollers'1.5; 16 and 17 f 6i -We
iidi'vldtiai: o,f s;peed afid power, ion airect, and, syne, rQ:ulsiRg 50, resi)detivoy, - -. Основные двигатели 2p, 2b и 2c
оснащены регулируемыми средствами доступа, которые не могут быть использованы для обеспечения
возможности управления движением. U 6ample illus6a-tcid, this iroi ovidd, lb- the govern'- t is PT ilig. s,:,7.s-,ern
de'eri'bed in' cbPen'din. - Appli6afi6n for Lefter& Patent-No. 24,h8 0,f-1 f, -'an i carried. o-n't, in the f olloin- manner,
The centrifuged governors 21a, 21b, 210-.-'dre dri-en by-diirect (ArTdnt iiioto'r'A: 22a 22b. 226 te fields
22al 22bl- -22c., соответственно, из которых - изготовлены из 1. -exe на шинах постоянного тока - L 70. Эти
двигатели далее - обозначаются как z. --- 1 ---...
as- govern.or nptbrs. Якоря регуляторов расположены таким образом, что они питаются — по отдельности от
генераторов постоянного тока 23a, 23b, 23c, 75, приводимых в движение первичными двигателями 2a, 2b, 2c
соответственно, и, альтернативно, коллективно от одного генератора постоянного тока, приводимого в
движение b. J гребной вал 1.
Поля 23a', 23W, 2W и 24' (81) генераторов постоянного тока расположены (возбуждение осуществляется от
шин постоянного тока). 7. Источники питания для регуляторных двигателей 22a, 22b, 226 выбираются с
помощью коэффициентов двойного переключения 25a, 25b и 25a' соответственно, в соответствии с условиями
подключения основных генераторов 3a, 3b и 3o и основных двигателей 4a, 4b, 4c, как описано выше.
Контакторы 26a, 90, 25b, 25a смещены в положение, указанное в каждом из них. Или 22a, 22b, 2c подключены
к генератору прямого тока. 23a, 23b, 23 на соответствующем первичном двигателе. Контакторы 25ai, 125b, 5c
95 qxe proVid'ecl с: рабочими eQirs 26a, Z06 'r'e p g! В этом случае другой контактор может быть замкнут
вместо первого положения, а двигатели управления могут быть соединены напрямую с генератором прямого
действия на 612,4.
— Реостаты 27, -7b -27a предназначены для изменения поля. 3a, 3b'o 2r3C7, и эти реостаты расположены
рядом с переключателями 28(n 2$b и -P.8a i05 соответственно, которые соединены соответственно с белым
полем 18b 'lee.
-is -'alsG made t6' va"" blue' fiel-d 241 by nleans -6f the-dru ent 29 of the Need controller 16 cooperating with E0 -6ont
W 81, and- 3-3 and resistance 134,: lets61Rtingswitelies 35, a-ndii3-6 are, proKidded for the - dret cuTr6nt'SU-PPI'-.
Y- к полям 22W 22W и 2W и '23al, 23bl и Thd,-wokin,,--t 1 система теперь будет -Tef erence. -to - the varl'o.n's be
d-es ribe. -,ith 6betatiohE; Switch _ma- Rt y be rqied'6f pla' k'the t--,p now can er cons l. ЗАПУСТИТЬ ПРОПЕЛЛЕР
AN1J1. ЗАПУСТИТЬ. i20. ПОСЕЯТЬ PEFD AHrAb.
Предполагается, что в первую очередь только два первичных двигателя W1,11 будут подключены к
соответствующим частям ремня, два первичных двигателя в любом удобном месте. 5a. acrid 2-6f'beiii 4Q 18
382,368, не подключенные к источнику питания, соединят якорь каждого двигателя регулятора с генератором
постоянного тока, приводимым в движение его первичным двигателем.
Предположим, что разъединительные выключатели 3,5 и 36 замкнуты, тогда генератор 3a, например, будет
подавать ток на двигатель регулятора 22a, который будет приводить в движение свой центробежный
регулятор 21a. Скорость, достигаемая регулятором 21a, будет зависеть от скорости генератора 3a, а также от
возбуждения генератора 23a и двигателя 22a.
Следовательно, путем соответствующей регулировки этих возбуждений регулятор 21a может вращаться со
скоростью, которая обеспечит подачу достаточного количества рабочей жидкости к первичному двигателю 2a
для поддержания его на желаемой скорости при работе с малой нагрузкой. То же самое относится и к блоку c.
Таким образом, на данном этапе первичные двигатели 2a и 2c будут работать при температуре -20°C на
желаемой скорости малой нагрузки и будут управляться индивидуальными регуляторами скорости.
В удобное время, до или после запуска первичного двигателя, замыкаются управляющие переключатели iS,
19, 20 и 28, относящиеся к тем первичным двигателям, которые должны быть введены в эксплуатацию.
Переключатели 18, 19 и 20 соединены последовательно с контактами контроллеров 15, 16 и 17, и замыкание
этих переключателей обеспечивает, что при последующем перемещении контроллеров цепи рабочих катушек
только тех контакторов, которые соответствуют замкнутым управляющим переключателям 18, 19 и 20, будут
находиться под напряжением.
Теперь регулятор направления 16 будет установлен в положение «вперед», после чего замыкающие катушки
13a, 13c сработают, чтобы замкнуть контакторы 12a. 12c для «впередового вращения» двигателей 4a, 4c.
Регулятор скорости 15 теперь перемещается из положения «низкая скорость» в положение «низкая скорость»,
в результате чего цепь замыкания катушек 10a, 10c контакторов возбуждения генератора 8a, 8c замыкается
через контакты 37 и сегмент 38 на регуляторе 1:5. Параллельно с катушками элозина 10a, 10c расположены
замыкающие катушки 26a, 26c для контакторов 25a, 2.5c. Таким образом, эти контакторы размыкают одну пару
контактов и замыкают другую пару, чтобы отключить двигатели регулятора 22a, 22c от соответствующих
генераторов 23a, 23c и соединить их через контакты 39 и сегмент 40 на контроллере 15 с генератором 24 на
гребном валу. Одновременно с этим поле 24' генератора 24 возбуждается от шин постоянного тока 7 через
контакты 30, 3,3 и сегмент 29 на контроллере 15.
В результате описанных выше операций генераторы 3a и 3c будут приведены в действие, и двигатели 4a и 4b
начнут вращаться как асинхронные двигатели известным образом.
Скорость вращения двигателей регулятора 22a, 22o будет изменяться (по крайней мере, временно) и в
конечном итоге достигнет значения, определяемого напряжением, генерируемым генератором 24.
Таким образом, возбуждение, подаваемое на поле 24' генератора 24, когда контроллер 15 находится в
«медленном» положении, должно быть таким, чтобы, когда вал гребного винта 1 достигнет желаемой
скорости, напряжение, генерируемое генератором 24, было достаточным для привода двигателей регулятора
22a, 22c со скоростью, достаточной для подачи в первичные двигатели 75 количества рабочей жидкости,
необходимого для обеспечения мощности, требуемой гребным винтом при работе на желаемой низкой
скорости. В этих условиях любая тенденция к увеличению скорости вращения винта будет сопровождаться
увеличением скорости регуляторов 21a, 21c, что, в соответствии с хорошо известными принципами действия
таких регуляторов, приведет к уменьшению подачи рабочей жидкости к основным двигателям и,
следовательно, к коррекции тенденции к увеличению скорости. Аналогичным образом корректируется и
любая тенденция к снижению скорости. При желании описанное выше возбуждение, подаваемое на генератор
24 гребного вала 90 в «медленном положении» контроллера 13, может также подаваться в «выключенном»
положении, что позволяет избежать задержки, вызванной необходимостью нарастания поля при
перемещении контроллера 15 95 в «медленное» положение.
Теперь двигатели могут быть синхронизированы со своими генераторами с помощью контроллера 17. Данный
контроллер снабжен сегментами 42a, 100, 42b, 42c и контактами включения 41a, 41b, 41c, которые
расположены соответственно в цепях замыкающих катушек 11a, lib, 11c контакторов возбуждения двигателя
9a, 9b, 9c и последовательно с управляющими переключателями IM 20a, 20b, 20c. При последовательном
перемещении контроллера 17 из положения «часто» в положения a, b и c контакты, замыкающие обмотки
контактора поля двигателя, последовательно замыкаются, но фактически будут заряжены только те обмотки,
к которым ранее были подключены управляющие переключатели. В данном примере в положении а
контроллера 17 контактор возбуждения двигателя 9а замкнется. Однако в положении i15 b цепь контактора 9b
не замкнута, поскольку управляющий выключатель 20b не замкнут; следовательно, контактор 9b останется
разомкнутым. При достижении положения v контактор 9c замкнется, поскольку его управляющий
переключатель 20c уже замкнут.
Таким образом, когда контроллер 17 достигнет своего конечного положения, двигатели, соответствующие
работающим первичным двигателям 2a и 2c, синхронизируются, и контакты контроллера для синхронизации
двигателя 4b останутся замкнутыми.
В этом примере двигатели 4a, 4b, 4c расположены таким образом, чтобы синхронизироваться
последовательно. Однако их можно синхронизировать таким образом, чтобы контроллер 17 имел только два
положения: «выкл» и «вкл», сохраняя при этом те же независимые цепи, что показаны на схеме.
В качестве еще одного варианта, перевод регуляторов с индивидуального на общее управление, то есть
перевод двигателей регулятора 22 с генераторов 23 на генератор 24, может осуществляться одновременно с
синхронизацией двигателей 4, а не в момент включения генераторов альтернатора 3. В этом варианте
рабочие катушки 26 контакторов 25 будут соединены параллельно с замыкающими катушками 11 контактора,
а не параллельно с замыкающими катушками 10 контактора.
II. Для увеличения скорости вращения винта до положения "гашение", контроллер 15 перемещается в
положение "половинной скорости". В результате этого действия цепь возбуждения генератора 24 замыкается
через контакты 30 и 32 на контроллере 15, при этом в цепь возбуждения генератора 24 вводится участок
резистора 34, напряжение на котором, соответственно, упадет. Это приведет к снижению скорости вращения
регулирующих двигателей 22a, 22c, после чего соответствующие им регуляторы начнут подавать больше
рабочей жидкости к первичным двигателям, которые, соответственно, ускорятся. Вал гребного винта,
приводимый в движение синхронными механизмами, также будет ускоряться, напряжение генератора 24
повысится, двигатели 22а, 22о будут ускоряться, а увеличение рабочего тела будет контролироваться
регуляторами. Стабильные условия будут достигнуты, когда напряжение, генерируемое генератором 24, и,
следовательно, скорость вращения двигателей регуляторов 22a, 22c, несколько превысит свое значение до
начала изменения, причем это превышение определяется рабочим диапазоном регуляторов 21a, 21c в
соответствии с известными характеристиками таких регуляторов.
Для предотвращения повышения скорости вращения гребного вала выше заданного предела до полного
перемещения синхронизирующего контроллера 17 может быть предусмотрена блокировка; в качестве
альтернативы синхронизирующий контроллер может быть заблокирован, за исключением случаев, когда
регулятор скорости 15 находится в положении, соответствующем скорости, необходимой для синхронизации.
III. ВВЕСТИ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ПРОСТОЯЩИЙСЯ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ЗАВОД И СВЯЗАННОЕ С НИМ
УСТРОЙСТВО.
Для того чтобы привести в рабочее состояние двигатель 2b и связанную с ним силовую установку,
необходимы следующие операции. Тягач 2b запущен.
Поскольку замыкающая катушка контактора 26b не находится под напряжением, двигатель регулятора 22b
будет подключен к генератору 23b через левую пару контактов контактора 25b.
Таким образом, двигатель будет работать со скоростью, определяемой нормальным возбуждением двигателя
22b и генератора 23b, т.е. со скоростью 70, описанной выше как скорость холостого хода.
Желательно, чтобы до установления связи между генератором 3b и двигателем 4b обе машины работали с
одинаковой относительной скоростью. В данный момент (75°) двигатель 4b работает на половинной скорости
(приводится в движение двигателями 4a и 4a), а генератор 3b работает на холостом ходу.
Это может быть, например, четверть скорости.
Скорость вращения первичного двигателя может быть увеличена на 80° путем введения сопротивления в
цепь возбуждения генератора 23б. Реостат
Для этой цели предусмотрен элемент 27b, который будет действовать аналогично описанному в связи с
сопротивлением 34 и генератором 85 24. После того как скорость вращения первичного двигателя 2b будет
отрегулирована таким образом до желаемого значения, его соответствующий генератор и электродвигатель
могут быть введены в действие следующим образом. 90 Переключатель управления 19b замкнут. Это
замыкает цепь на замыкающую катушку 13b контактора управления 12b через контакты "вперед" на
контроллере 16.
Таким образом, контактор 12b замыкается для работы в прямом направлении со скоростью 95 узлов.
Затем замыкается управляющий выключатель 185. Это замыкает цепь, замыкая катушку 10b обмотки
возбуждения генератора 8b через контакты 37 контроллера 15. Одновременно с этим замыкающая катушка
26b контактора 25b включается параллельно с катушкой 10b и переключает двигатель регулятора 22b с его
собственного генератора 23b на генератор 24, расположенный на гребном валу. В этом состоянии генератор
3b подает питание на свой двигатель 4b, который работает асинхронно, поскольку еще не возбужден.
Теперь можно замкнуть управляющий переключатель 20b, который замкнет цепь замыкания катушки lib
контактора возбуждения двигателя 9b 110 через контакты 41b на контроллере 17.
Таким образом, обмотка возбуждения 6b двигателя 4b будет возбуждена, и генератор начнет работать в такт.
При желании между переключателями 18, 19 и 20 могут быть предусмотрены блокировки E15, чтобы
исключить их срабатывание в неправильной последовательности, или же они могут быть объединены в один
трехпозиционный переключатель для каждой группы первичных двигателей для достижения того же
результата 120.
результат.
В диагонали переключатели 28a, 28b, 28c предназначены для замыкания накоротко реостатов 27a, 27b, 27c
соответственно. Цель этого состоит в том, чтобы гарантировать, что после ввода в эксплуатацию первичного
двигателя и связанных с ним электрических машин, при возникновении любой последующей ситуации,
требующей работы первичных двигателей на холостом ходу, поле генераторов 23 будет возвращено в
нормальное состояние, соответствующее данной скорости. Для этой цели переключатели 18a, 28b, 18o могут
быть заблокированы или соединены с переключателями 18a, 18gb, 18c соответственно. В альтернативном
варианте реостаты 27 могут быть снабжены автоматическими средствами для возврата их в нормальное
положение.
Это может включать в себя сервомотор для каждого реостата, приводимый в действие замыканием
вспомогательного переключателя, связанного с управляющим переключателем 18 соответствующей группы.
Следует отметить, что в процессе ввода в эксплуатацию холостого хода b, после замыкания управляющего
выключателя 18b и до замыкания управляющего выключателя 20b, то есть когда двигатель 4b работает
асинхронно, будет наблюдаться разница в относительных скоростях двигателя и связанного с ним генератора
3b. Однако, поскольку двигатель 4b должен вращаться с той же скоростью, что и двигатели 4a и 4c, отсюда
следует, что первичный двигатель 2b будет вращаться с большей скоростью, чем первичные двигатели 2ai и
2c. Следовательно, когда переключатель управления 20b замыкается для синхронизации двигателя 4b и
генератора 3b, первичный двигатель 2b попытается замедлиться — попытка, которой будет
противодействовать первичный двигатель под управлением своего регулятора и двигателя регулятора,
питаемого от генератора 24. В некоторых случаях такие условия могут быть неблагоприятными для
синхронизации, и тогда может быть внесено изменение, чтобы сделать условия более благоприятными.
Данная модификация заключается во временном уменьшении или прекращении подачи рабочего тела к
поступающему первичному двигателю до или во время операции синхронизации.
В системе, изображенной на диаграмме, это может быть достигнуто, например, путем обеспечения
усиливающих сопротивлений для полей регулятора двигателя 22, причем сопротивление 1 в Z5, как
предполагается, будет включаться и выключаться из цепи 9+ wVill. Эффект от введения резисторов в
ниоторное поле заключается в увеличении потребности в t''- i'vhor, что приводит к снижению мотивации 111.
Если это открытие предшествует разрешению управления 20b, то когда этот пакет будет закрыт, скорость
вращения двигателя уменьшится, и синхронизация будет происходить желаемым образом. После включения
входящий первичный двигатель будет приводить в движение двигатель, к которому подключен его генератор,
и, после удаления дополнительного сопротивления из цепи возбуждения двигателя, первичный двигатель
возьмет на себя свою долю нагрузки.
IV. Изменить направление вращения винта на противоположное.
Все три контроллера 15, 16 и 17 возвращаются в положение «выкл», и установка запускается в направлении
«задним ходом» тем же общим образом, что и описано выше для движения «вперед». Однако возможно, что
при замыкании обмотки возбуждения генератора 8 нагрузка, воздействующая на первичные двигатели, будет
на 70% больше, чем та, которая соответствует подаче топлива, определенной для работы двигателя вперед
при положении контроллера 15 в режиме «медленной скорости». Таким образом, основные движущие силы
могут остановиться, что крайне нежелательно. Если блокировка между контроллерами 15 и 17 такова, что
позволяет перемещать контроллер 15 в любое положение, пока контроллер 17 находится в положении
«выкл», но препятствует перемещению контроллера 17 в синхронизирующие положения до тех пор, пока
контроллер 15 не будет установлен в заданное положение, то описанный выше недостаток может быть
преодолен путем перемещения контроллера 15 в положение с более высокой скоростью, чем «медленно»,
что увеличит подачу топлива к первичным двигателям.
По мере изменения направления вращения винта нагрузка на первичные двигатели будет уменьшаться, и
контроллер 15 90 может быть возвращен в положение «медленной скорости», в конечном итоге достигнув
этого положения или любого другого положения, которое было определено как подходящее для
синхронизации.
В качестве альтернативы, в модификации описанной системы, на контроллере управления 16 могут быть
предусмотрены дополнительные контакты, предназначенные для создания сопротивления в обмотке
возбуждения генератора 24, когда контроллер 16 находится в положении «задний ход», благодаря чему
дополнительная рабочая жидкость будет автоматически подаваться в первичные двигатели, когда контроллер
15 перемещается из положения «выкл» в положение «медленный ход» для замыкания контакторов
возбуждения генератора S. Это дополнительное сопротивление 105 может быть впоследствии удобно
закорочено дополнительными контактами на контроллере 1, когда этот контроллер перемещается из
положения «выкл».
На чертеже отсутствуют различные изоляторы 110, необходимые для безопасной и удобной эксплуатации
установки. Однако их нельзя добавить в систему, не влияя на ее работу.
Где либо двигатели 4a, -lb, 4c, либо генераторы '3ar 8b75. Если предусмотрены обмотки с изменяемым
полюсом, и требуется ограничить скорость первичного двигателя в соответствии с состоянием (подключения)
на время работы полюса 120. Если предусмотрены обмотки с изменяемым полюсом, то станет ясно, что
переключатели, предназначенные для изменения скорости вращения обмоток, могут быть оснащены
контактами для изменения сопротивления в цепях возбуждения двигателей или генераторов с регулятором в
125, чтобы обеспечить желаемое ограничение скорости способом, необходимым для других ограничений
скорости.
В приведенных выше описаниях следует отметить, что переключатели управления 18, 19, 20 имеют 3r,,368
контактов на кабеле 17, когда синхронизирующие операции завершены, -'. или Lxanple, - Перенапряжение,
вызванное двойной шиной напряжения, приведет к тому, что напряжение на кабеле будет равно полному
напряжению шины, и может быть обеспечено постоянное напряжение. Дополнительные контакты будут
предусмотрены на CD6'Xroller '17. В соответствии с процедурой 75 w'ji4cti, когда синхронизирующая операция
для каждого генератора и его двигателя завершена, контакт 8 будет разомкнут, а другой контакт замкнут для
подключения обмотки возбуждения генератора к шине половинного напряжения. o8
Изобретение может быть применено в связи с основными двигателями внутреннего сгорания или
двигателями, работающими на пару или другой жидкости. Конкретные реальные последствия, описанные
здесь, являются лишь некоторыми примерами, и возможны многие модификации, которые включены в объем
изобретения.
Теперь, в частности, описав и определив природу нашего указанного переворота и то, каким образом он
должен быть осуществлен, мы заявляем, что то, на что мы претендуем, является 1. Электростанция,
имеющая приводной вал, получающий энергию от множества источников (95).
первичные двигатели, скорость вращения вала которых должна быть переменной, а направление вращения
вала — реверсивным, при этом каждый первичный двигатель приводит в движение один генератор
переменного тока, t0G.
Каждый генератор переменного тока подает питание на вал через отдельный приводной двигатель, при этом
между обмотками переменного тока отдельных генераторов отсутствует электрическая или электромагнитная
взаимосвязь.
2.
Энергетическая установка, имеющая два или более ведущих вала, каждый из которых получает энергию от
множества первичных двигателей, причем каждый из этих валов должен иметь переменную скорость
вращения и может быть реверсивным, при этом каждый первичный двигатель приводит в движение один
генератор переменного тока, а первичные двигатели и генераторы переменного тока разделены на группы,
каждая группа 115 сконструирована таким образом, чтобы подавать мощность на один ведущий вал через
столько приводных двигателей, сколько генераторов переменного тока в группе, при этом отсутствует
электрическая или электромагнитная взаимосвязь между обмотками переменного тока отдельных
генераторов переменного тока.
3.
Электростанция по п. 1 или п. 2, в которой каждый первичный двигатель расположен таким образом, чтобы
приводить в движение множество генераторов переменного тока, причем генераторы переменного тока,
приводимые в движение каждым первичным двигателем, электрически соединены между собой, так что они
функционируют как единые генераторы переменного тока.
130:
4.
Электростанция, имеющая один или несколько замещающих отдельных управляющих трансформаторов, в то
время как управляющие трансформаторы i, id, 7II on- c.
Управление скоростью первичных двигателей 2 осуществляется с помощью гребного вала генератора 6 24,
резистивного элемента управления 29 30 3, 2--33, t 34, работающего совместно с регулятором 21 и
регуляторами двигателей 22. Альтернативная форма общего управления скоростью для первичных
двигателей, соединения, показанные на диаграмме, могут быть альтернативно; -возможны: для перехвата
тока через резистивную систему, такую как 29, 30, 31, 32, 33, 34.
В этом случае генератор 24 не требуется, а желаемое изменение скорости первичных двигателей 2
достигается путем пропускания через промежуток между частями контроллера 1 29, 30, 31, 32, 33, 34
напряжения, подаваемого от шин постоянного тока 7 к двигателям регулятора 22a, 22b, 22c.
В качестве примера системы управления скоростью, не использующей электрически управляемую систему
регулирования, показанную на чертеже, каждый первичный двигатель может быть оснащен центробежным
регулятором дальнего действия известного типа, а также вторым средством управления рабочим телом,
например, дроссельным клапаном, и, например, могут быть установлены запорные клапаны для включения
одного или другого из двух средств управления рабочим телом по желанию. При реализации этой
модификации запорные клапаны будут расположены таким образом, чтобы управляться контроллерами,
обеспечивая приведение в действие альтернативных средств управления рабочим веществом в соответствии
с вышеописанным.
То есть, индивидуальное регулирование скорости с помощью регуляторов дальнего действия в условиях,
предписанных для индивидуального регулирования скорости, и общее регулирование скорости с помощью
дроссельных заслонок в условиях, предписанных для общего регулирования скорости. Соединение между
контроллерами и запорными клапанами может быть, например, электрическим, механическим или
гидравлическим.
В судовых силовых установках описанного типа обычно необходимо подавать избыточное возбуждение на
генераторы переменного тока в тот период, когда они подают питание на гребной вал, но еще не
синхронизированы со своими двигателями.
Перевозбуждение может обеспечиваться в соответствии с известными системами, например, с помощью
системы двойного напряжения, резисторов или повышающих преобразователей.
В тех случаях, когда используется такое перевозбуждение, в соответствии с настоящим изобретением, оно
будет осуществляться контакторами возбуждения 8 генератора переменного тока, а изменения, необходимые
для снижения возбуждения генераторов переменного тока до нормального уровня, будут производиться с
помощью вспомогательных валов 387,s.368e = Is 4wsAx, приводимых в движение, каждый из которых
получает энергию от множества первичных двигателей, и каждый из которых должен иметь переменную
скорость и может быть реверсивным во вращении, при этом каждый первичный двигатель приводит в
движение один или несколько генераторов переменного тока, каждый из которых подает мощность на один
или другой вал через один приводной двигатель или одну группу двигателей, которыми снабжен каждый вал,
число которых меньше, чем количество связанных с ним генераторов переменного тока, причем указанный
двигатель или двигатели для каждого вала снабжены суммарным числом обмоток статора, равным числу
первичных двигателей, подающих энергию на вал, причем указанные обмотки не имеют электрической или
электромагнитной взаимосвязи.
5.
Электростанция согласно любому из 210 предыдущих пунктов, в которой система управления рабочим
веществом первичных двигателей организована таким образом, чтобы обеспечивать попеременное
управление каждым первичным двигателем либо независимо.
каждый в соответствии со своей собственной скоростью или коллективно от общего пункта управления.
6.
Соседние файлы в папке патенты