PL47169B1 - - Google Patents

Description

Opis wydano drukiem dnia 8 kwietnia 1964r. =j!GLIOTL:KA Ur<-*vuu rat Mfliej fizeszpspalitej Luimjl POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 47169 KI. 21 d2, 13 KI. internat. H 02 k Instytut Elektrotechniki*) Warszawa, Polska Jednotwornikowa, synchroniczna przetwornica liczby faz Patent trwa od dnia 14 lipca 1962 r.Przedmiotem wynalazku jest jednotworniko¬ wa maszyna synchroniczna przystosowana do zasilania napieciem zmiennym jednofazowym i odbioru mocy z jej zacisków, w praktycznie symetrycznym ukladzie wielofazowym, na przy¬ klad trójfazowym.Przetwornica liczby faz wedlug wynalazku moze znalezc zastosowanie jako zródlo mocy do zasilania trójfazowych silników indukcyj¬ nych, stanowiacych napedy pomp wodnych i olejowych, kompresorów, wentylatorów i tym podobnych urzadzen pomocniczych w elektro¬ wozach zasilanych pradem zmiennym, jedno¬ fazowym.Dotychczas stosowane do tego celu induk¬ cyjne przetwornice faz jak na przyklad prze¬ twornica „Arno" posiadaja zasadnicze wady, *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr inz. Tadeusz Zawada. do których nalezy zaliczyc: po pierwsze — znaczna asymetrie napiec w ukladzie trójfa¬ zowym i zwiazana z tym bardzo duza asy¬ metrie pradów fazowych pobieranych przez zasilane silniki indukcyjne, po drugie — brak mozliwosci utrzymania stalego napiecia w ukla¬ dzie trójfazowym, przy zmieniajacym sie w dosc szerokich granicach napieciu zasilajacym w sieci trakcyjnej oraz po trzecie — koniecz¬ nosc stosowania dodatkowych urzadzen (kon¬ densatory) celem zmniejszenia asymetrii ukla¬ du napiec.Mankamentów tych nie posiada przetwornica liczby faz wedlug wynalazku. Wielofazowy, np. trójfazowy uklad napiec pozostaje praktycznie symetryczny, w zakresie obciazen nie przekra¬ czajacych wartosci znamionowych.Wlasnosc te osiaga sie bez zadnych urzadzen dodatkowych. Przy napieciu zasilania, zmieniaja¬ cym sie w granicach od 80% do 115V« wartoscinapiecia znamionowego i nie przekroczonym obciazeniu znamionowym, wielkosc napiecia po stronie wielofazowej, np. trójfazowej, rnoie byc utrzymana stala za pomoca recznej lub automatycznej regulacji pradu wzbudzenia.Fig. 1 rysunku przedstawia przekrój poprze¬ czny obwodu magnetycznego przetwornicy licz¬ by faz lacznie z poszczególnymi uzwojeniami, fig. 2 — schemat ideowy uzwojen przetworni¬ cy, a fig. 3 — fragment schematu polaczen uz¬ wojenia tlumiacego. Pakiet blach 5 stojana posiada na swoim obwodzie równomiernie roz¬ mieszczone jednakowe zlobki o charakterysty¬ cznym ksztalcie.Kazdy z tych zlobków jest pietrowym pola¬ czeniem dwóch zlobków czesciowych, z tym, ze zlobek czesciowy lezacy blisko szczeliny po¬ wietrznej pomiedzy stojanem i wirnikiem ma bardzo mala wysokosc szczerbinki, natomiast wylot szczerbinki drugiego zlobka czesciowe¬ go, odsunietego bardziej od szczeliny — miesci sie w dnie pierwszego zlobka czesciowego, a jej wysokosc jest kilkunastokrotnie wieksza od wysokosci szczerbinki zlobka czesciowego polozonego blisko szczeliny powietrznej.W plytkich partiach zlobków polozonych bli¬ sko szczeliny miesci sie dwuwarstwowe, z po- skokiem skróconym, uzwojenie wielofazowe, np. trójfazowe 2, w partiach zlobków bardziej odsunietych od szczeliny, z wysoka szczer¬ binka, ulozone jest uzwojenie jednofazowe 1, przy czym zajmuje ono wszystkie lub tylko czesc zlobków.Os magnetyczna uzwojenia jednofazowego 1, moze byc zupelnie dowolnie usytuowana wzgle¬ dem osi magnetycznych uzwojen fazowych 2.W pólzamknietych zlobkach pakietu blach 6 wirnika, sa umieszczone: uzwojenie wzbudza¬ jace 3 i uzwojenie tlumiace 4.Jednowarstwowe uzwojenie wzbudzajace 3, umieszczone w przestrzeniach zlobkowych odsu¬ nietych bardziej od szczeliny powietrznej, nie zajmuje wszystkich zlobków wirnika.Dwuwarstwowe, z poskokiem skróconym uzwojenie tlumiace 4 zajmuje przestrzen w zlobkach, blisko szczeliny powietrznej, jest ono umieszczone we wszystkich zlobkach wirnika.Uzwojenie tlumiace 4 wykonane przewodami izolowanymi, jest symetrycznym uzwojeniem trójfazowym z tym, ze poszczególne grupy cew¬ kowa nie sa polaczone ze soba przewodami, lecz zwarte kazda oddzielnie, za pomoca pola¬ czen 7.W kazdej z grup cewkowych majduje sie q cewek polaczonych ze soba szeregowo. q — li¬ czba zlobków na biegun i faze.Rozruch przetwornicy odbywa sie za pomoca pomocniczej maszyny pradu stalego, zasilanej w trakcie rozruchu z baterii akumulatorów.Jej moc jea^ niewielka w stosunku do mocy przetwornicy. Podczas normalnej pracy prze¬ twornicy, maszyna pradu stalego jest wyko¬ rzystana do ladowania baterii akumulatorów i zasilania niektórych obwodów sterowania i rq?rzadu elektrowozu.Przetwornica liczby faz we#Ug wynalazku, przeksztalca dostarczona energie pradu jedno¬ fazowego, w energie w ukladzie wielofazowym.Ta przemiana mocy odbywa sie bez udzialu mo¬ mentu obrotowego dzialajacego na wirnik (jesli pominac straty mocy w wirniku).W czasie pracy przetwornicy, jej wirnik ob¬ raca sie z synchroniczna predkoscia obrotowa, przy czym zajmuje on takie polozenie wzgled¬ ne, ze jego osie biegunów (utajonych) maja ten sam kierunek w przestrzeni, co osie przeply¬ wów podluznych wywolanych oddzialywaniem twornika obydwóch uzwojen 1 i 2.Wlasnosc ta umozliwia oddawanie mocy bier¬ nej do sieci wielofazowej, np. trójfazowej oraz jesli napiecie zasilania jest mniejsze od pew¬ nej wartosci, np. znamionowej, równiez odda¬ wanie mocy biernej na siec jednofazowa.Dla utrzymania stalego napiecia strony wie¬ lofazowej przy zmianach napiecia zasilajacego, wykorzystana jest znaczna wartosc oporu in¬ dukcyjnego rozproszen uzwojenia jednofazowe¬ go 1, co przy równoczesnej regulacji sklado¬ wej biernej pradu jednofazowego, umozliwia zachowanie stalej wartosci strumienia magne¬ tycznego skojarzonego z obydwoma uzwoje¬ niami 1 i 2, a co za tym idzie i stalej wartosci naciecia po stronie wielofazowej.Przy takim systemie stabilizacji napiecia wie¬ lofazowego, wynikajacym z zasad dzialania przetwornicy, wielkosc mocy biernej oddawa¬ nej do sieci jednofazowej (przy odpowiedniej regulacji pradu wzbudzenia) zalezy glównie od wartosci jednofazowego napiecia zasilajacego i nieznacznie od wielkosci obciazenia po stronie wielofazowej.Powstaniu SEM-ych kolejnosci przeciwnej w uzwojeniu wielofazowym 2, od skladowej przeciwbieznej przeplywu magnetycznego uz¬ wojenia jednofazowego 1, zapobiega uzwojenie tlumiace 4. Wysoki stopien tlumienia pola przeciwbieznego jest zapewniony przez umie¬ szczenie przewodów uzwojenia tlumiacego 4 w zlobkach blisko szczeliny powietrznej mie«dzy stojanem i wirnikiem, oraz przez szerego¬ we laczenie q cewek w oddzielne grupy i zwar¬ cie kazdej z takich grup polaczeniami 7.Na skutek takiego rozwiazania dla uzwoje¬ nia tlumiacego 4, stopien znieksztalcenia sy¬ metrii napiec ukladu wielofazowego bedzie bar¬ dzo maly, co pozwoli traktowac ten uklad na¬ piec jako praktycznie symetryczny.Nie bez znaczenia równiez pozostaje fakt wykonania uzwojenia tlumiacego, w postaci wielozwojowych cewek z przewodami izolowa¬ nymi, co zapobiega wzrostowi strat od wypie¬ rania pradu. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenie patentowe Jednotwornikowa, synchroniczna przetworni¬ ca liczby faz posiadajaca uzwojenie jednofa¬ zowe i wielofazowe np. trójfazowe we wspól¬ nych zlobkach pakietu blach twornika, przy czym uzwojenie jednofazowe jest odsuniete bardziej od szczeliny powietrznej pomiedzy stojanem i wirnikiem niz uzwojenie wielofa¬ zowe, znamienna tym, ze posiada uzwojenie wzbudzajace (3) i uzwojenie tlumiace (4) umie¬ szczone we wspólnych zlobkach magnesnicy, przy czym uzwojenie tlumiace (4) jest polozone blizej szczeliny powietrznej i jest ono wykona¬ ne w postaci zezwojów skladajacych sie z przewodów izolowanych, o rozpietosci skróco¬ nej w stosunku do podzialki biegunowej, a od¬ powiednie zezwoje uzwojenia tlumiacego (4) sa polaczone szeregowo w grupy i kazda z tych grup jest zwarta oddzielnymi polaczeniami (7). Instytut Elektrotechniki Fig.IDo opisu patentowego nr 47169 4 f***l f""*l raMm^rmm^ i i^**h t^*w*i imw| i^mmi | I **""*! f****! f***! I****1] Fig.

2. Fig.

3. I P.W.H.wzór jednoraz. zam. PL/Ke, Czst. zam. 1408 18.Y.63 10Q egz. pism. ki. lir. U \ ¦. ,j o ' frfoVi3j flZ£^fplspaliw| Ludaaij PL