CS233293B1

CS233293B1 - Stator of crimped asynchronous motor

Info

Publication number: CS233293B1
Application number: CS934583A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Chura
Original assignee: Vladimir Chura
Priority date: 1983-12-12
Filing date: 1983-12-12
Publication date: 1985-02-14

Abstract

Stator klečového asynchronního motoru má hlubší drážky, do nichž jsou nad pracovní vinutí vloženy cívky, které jsou v případě potřeby opatřeny feromagnetickými jádry. Cívky každé fáze jsou vhodným způsobem propojeny a do obvodů jednotlivých fází je zapojen spínač. Tak se uvnitř klečového motoru odehrává pochod, který má stejný efekt jako tlumivky vně motoru, zapojené do série s vinutím statoru. Stator lze použít pro všechny velikosti motoru. Lze je použít nejen pro pohon dopravních pásů na povrchových dolech, ale i jinde, kde sě má uskutečnit pohon několika motory s mechanicky vázanými hř ídelemi.The stator of a squirrel-cage induction motor has deeper grooves into which coils are inserted above the working winding, which are provided with ferromagnetic cores if necessary. The coils of each phase are connected in a suitable way and a switch is connected to the circuits of the individual phases. Thus, a process takes place inside the squirrel-cage motor, which has the same effect as chokes outside the motor, connected in series with the stator winding. The stator can be used for all sizes of motors. They can be used not only for driving conveyor belts in surface mines, but also elsewhere, where several motors with mechanically linked shafts are to be driven.

Description

Vynález se týká statoru klečového asynchronního motoru.The invention relates to a stator of a cage-driven asynchronous motor.

Pohon velkých dopravních pásů na povrchových dolech se v současné době uskutečňuje pomocí kroužkových asynchronních motorů, které mají velký počet spouštěcích odporových stupňů. Podstatnou nevýhodou těchto řešení je nutnost použití velkýchrotořových odporníků a spínacích stykačů. Používané systémy sice umožňují jemný rozběh bez momentových rázů, které by jinak vyvolávaly nadměrné namáhání pásů, jejich případné prokluzy a tím zkracování životnosti pásů, avšak za cenu rozměrných přídavných zařízení.The drive of large conveyor belts on opencast mines is currently carried out using ring asynchronous motors, which have a large number of starting resistance stages. The main disadvantage of these solutions is the need to use large-rotor resistors and switching contactors. Although the systems used allow a gentle start without torque shocks, which would otherwise cause excessive straining of the belts, their eventual slippage and thus shortening the life of the belts, but at the expense of bulky attachments.

Těchto přídavných zařízení lze jen s obtížemi využít k zajištění rovnoměrného rozdělení zatížení mezi kroužkovými motory pohánějícími společně pás.These attachments are difficult to utilize to ensure a uniform load distribution between the ring motors driving the belt together.

Kroužky a kartáče kroužkových motorů představují choulostivé prvky, vyžadujícími pečlivou údržbu zejména v agresivním prostředí povrchových dolů.Ring motor rings and brushes are delicate elements that require careful maintenance, especially in aggressive opencast mines.

Klečový asynchronní motor se jeví jako ideální řešení pohonu dopravních pásů na povrchových dolech, je-li postaráno, aby měl vhodný průběh momentové charakteristiky a aby zajišťoval rovnoměrné rozdělení zatížení. Dosavadní řešení, používající trojfázový transduktor, zapojehý mezi motor a síť, vyžaduje těžký a rozměrný transduktor s plechy ze speciálního materiálu a také dost velký prostor v rozváděči.A cage-driven asynchronous motor appears to be an ideal solution for conveying belt conveyors on opencast mines, provided it has a suitable torque characteristic and ensures a uniform load distribution. The current solution, using a three-phase transducer connected between the motor and the network, requires a heavy and bulky transducer with sheets of special material as well as a large space in the switchgear.

Podle vynálezu dle patentu NSR 2 626 096 se klečovému motoru předřazují tlumivky s běžnými'plechy,přičemž indukcnost těchto tlumivek lze měnit. Hmotnost těchto tlumivek je všakAccording to the invention according to the German patent 2,626,096, chokes with common tabs are used upstream of the cage motor, and the inductance of these chokes can be varied. The weight of these chokes is however

- 2 233 293 větší než je hmotnost motoru, který je tlumivkami řízen. Kromě toho tlumivky kladou nároky na místo v rozváděči.- 2 233 293 greater than the mass of the engine which is controlled by the chokes. In addition, chokes require space in the switchgear.

Tak u všech dosavadních způsobů řízení rozběhu motorů aí kroužkových nebo klečových jsou velkou nevýhodou rozměrná a těžká přídavná rozběhová zařízení.Thus, in all the prior art methods of starting the motors and of the ring or cage motors, the large and heavy auxiliary starting devices are a major disadvantage.

Uvedené nevýhody v podstatě odstraňuje vynález statoru klečového asynchronního motoru, jehož podstata spočívá v tom, že v jednotlivých drážkách statoru nad pracovním vinutím, blíže ke vzduchové mezeře, jsou umístěny cívky, které jsou v jednotlivých fázích napájecího napětí navzájem spojeny. Do zapojení cívek je zapojen spínač.These disadvantages are substantially eliminated by the invention of the stator of the cage-type asynchronous motor, which consists in the fact that in individual stator grooves above the working winding, closer to the air gap, there are coils which are connected to each other in the supply voltage phases. A switch is connected to the coil wiring.

Výhodou klečového asynchronního motoru s výše popsaným statorem je to, že svými novými vlastnostmi umožňuje změnu mechanické charakteristiky, takže motor je schopen splnit požadavky na plynulý rozběh bez momentových rázů i požadavky na rozdělení zatížení na několik paralelně pracujících jednotek.The advantage of the cage-driven asynchronous motor with the stator described above is that, with its new features, it allows the mechanical characteristics to be changed, so that the motor is able to meet the requirements for smooth start without torque surges and load distribution into several parallel units.

Uvnitř klečového asynchronního motoru s výše popsaným statorem se odehrává pochod, který má stejný efekt jako tlumivka vně statoru, zapojená do série s vinutím statoru.Inside the cage asynchronous motor with the stator described above, a process takes place that has the same effect as a choke outside the stator, connected in series with the stator winding.

Na připojených výkresech je uveden příklad provedení vynálezu. Na obr. 1 je řez drážkou statoru, na obr. 2 je pohled na cívku s jádrem, na obr. 3 je schéma zapojení cívek do série a na obr. 4 je schéma paralelního .zapojení cívek. Na obr.· 3 a 4 je schematicky naznačen též polovodičový spínač.The accompanying drawings show an exemplary embodiment of the invention. Fig. 1 is a cross-sectional view of a stator slot; Fig. 2 is a view of a core coil; Fig. 3 is a schematic diagram of coils in series; and Fig. 4 is a parallel coil diagram. 3 and 4, a semiconductor switch is also schematically indicated.

Jedna z možných variant provedení statoru je uvedena na obr. 1. Nad pracovním vinutím 2 je v drážce £ statoru 1 umístěna cívka 2 ^s jádrem G· Jádro G je zhotoveno z elektrotechnických plechů nebo z feritu. Jádro G je od sten drážky £ odděleno vrstvou 2 ^z nemagnetického a elektricky nevodivého materiálu.One possible embodiment of the stator is shown in FIG. 1. Above the working winding 2, a coil 2 ^{with a} core G is located in the groove 6 of the stator 1. The core G is separated from the walls of the groove 6 by a layer 2 ^of non-magnetic and electrically non-conductive material.

Cívka 2 každé fáze napájecího napětí jsou vzájemně propojeny s možností je spínat dokrátka. K tomu účelu se nejlépe hodí polovodičový spínač 7» který je tvořen například dvěma antiparalelně zapojenými tyřist,ory.The coil 2 of each phase of the supply voltage is interconnected with the possibility of switching them in short. For this purpose, a semiconductor switch 7, which is formed, for example, by two antiparallel connected rods, is best suited.

- 3 233 293- 3 233 293

Provedení vynálezu vyžaduje hlubší drážky statoru a proto větší stator než je u běžného asynchronního klečového motoru· Hmotnost asynchronního klečového motoru se statorem podle vynálezu bude asi o 65 % větší než hmotnost nyní běžného asynchronního klečového motoru stejného výkonu·The design of the invention requires deeper grooves of the stator and therefore a larger stator than that of a conventional asynchronous cage motor. The weight of the asynchronous cage motor with a stator according to the invention will be about 65% greater than the mass of the now conventional asynchronous cage motor.

Vložením cívek 2» majících v případě potřeby jádra 6 se dosáhne změny velikosti účinné rozptylové indukčnosti vinutí statoru· Převážná část magnetického rozptylového toku statoru se uzavírá drážkami statoru. Tato indukčnost se zvětší tím, že drážka statoru je podstatně hlubší než u běžného asynchronního klečového motoru. Drážkový rozptyl statoru se zvětší také jádrem cívky, je-li použito.The insertion of coils 2 having a core 6, if necessary, results in a change in the effective scattering inductance of the stator winding. Most of the stator's magnetic scattering flux is closed by the stator grooves. This inductance is increased by the fact that the stator groove is considerably deeper than a conventional asynchronous cage motor. The stator groove scattering is also increased by the coil core, if used.

Rozptylový magnetický tok, protékající napříč drážkou, indukuje v cívce 5. napětí. Když spojíme cívky dokrátka spínačem 2» vznikne v cívce £ prbud. Ten vyvolá magnetický tok cívky, orientovaný proti magnetickému toku, který jev vyvolal. Výsledkem je, že spojení cívek 2 dokrátka se znemožní rozptylový tok napříč drážky, takže motor bude mít malou rozptylovou reaktanci statoru.The scattering magnetic flux flowing across the groove induces a voltage in the coil. When we connect the coils in a short time by the switch 2 », a current occurs in the coil. This induces the magnetic flux of the coil, oriented against the magnetic flux that caused the phenomenon. As a result, the coupling of the coils 2 will simply prevent the leakage flow across the groove so that the motor will have a small stator leakage reactance.

Cívky 2 jsou vloženy do každé drážky £ statoru 1. Cívky 2 každé fáze se spojí do série, paralelně nebo jiným vhodným způsobem. Schémata dvou možných zapojení cívek 2 jsou uvedena na obr. 3 a 4» Spojení nakrátko cívek 5, se s výhodou realizuje tyristory. Změnou úhlu zápalu tyristorů lze plynule měnit účinnou rozptylovou indukčnost statoru klečového asynchronního motoru.The coils 2 are inserted into each groove 6 of the stator 1. The coils 2 of each phase are connected in series, in parallel or in another suitable manner. 3 and 4. The short-circuit connection of the coils 5 is preferably realized by thyristors. By varying the angle of ignition of the thyristors, the stray inductor stator of the cage-driven asynchronous motor can be varied continuously.

Takto vytvořený klečový asynchronní motor je odolný proti drsným podmínkám povrchových dolů. Vyloučením stykačů, odporníků a tlumivek a také rozváděčů pro tyto části se dosáhne úspor na celkové hmotnosti elektrického zařízení. Kromě toho umožňuje takovýto motor rozdělit celkový zatěžovací moment dopravního pásu na několik motorů, a to jak při rozběhu, tak také v provozním stavu.The cage-type induction motor thus formed is resistant to the harsh conditions of opencast mines. By eliminating contactors, resistors and chokes as well as switchgear for these parts, savings in the total weight of the electrical equipment are achieved. In addition, such a motor makes it possible to divide the total loading torque of the conveyor belt into several motors, both during start-up and in operation.

Stator podle vynálezu lze použít u motorů velkých, středních i malých. Motorů se statorem podle vynálezu lze použítThe stator according to the invention can be used in large, medium and small motors. The stator motors according to the invention can be used

- 4 233 293 i pro mnoho jiných druhů pohonů, nejen pro pohon dopravních pásů na povrchových dolech· Obzvlásí vhodné je použít statorů podle vynálezu v případech, kdy se má pohon uskutečnit několika asynchronními klečovými motory s mechanicky vázanými hřídelemi, protože v těchto případech dělá jinak velké potíže řídit rozdělení zatěžovacího momentu na jednotlivé motory·- 4 233 293 also for many other types of drives, not only for driving conveyor belts on opencast mines · It is particularly suitable to use the stators according to the invention in cases where the drive is to be effected by several asynchronous cage motors with mechanically coupled shafts. great difficulty in controlling the distribution of load torque on individual motors ·

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

233 293

A stator of a cage asynchronous motor, characterized in that in individual grooves (4) of the stator (1) on the working winding (2) closer to the air gap there are coils (5) which are connected in each phase of the supply voltage. A switch (7) is connected to the coil circuit (5) ·

Stator according to claim 1, characterized in that the coils (5) have a core (6) of magnetic material.

An asynchronous motor stator according to items 1 and 2, characterized in that the coils (5) in individual phases are connected in series.

4. An asynchronous motor stator according to claim 1 or 2, characterized in that the coils (5) are connected in parallel.

An asynchronous motor stator according to items 1 and 2, characterized in that the coils (5) are connected in series-parallel.