PL49841B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo.Opublikowano: 2. Xl. 1965 49841 KI 21 d2, 17 MKP H 02 k UKD MpO , JliiOTEKA Twórca wynalazku: mgr inz. Tadeusz Zawada Wlasciciel patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska) l^*ef£ Maszyna synchroniczna z uzwojeniem wzbudzajaco-rozruchowo-tlumiacym Przedmiotem wynalazku jest maszyna synchro¬ niczna z wirnikiem cylindrycznym i w pewien spo¬ sób specjalny wykonanym uzwojeniem wzbudzaja¬ cym, które spelnia jednoczesnie zadanie klatki roz- ruchowo-tlumiacej.Maszyna synchroniczna z uzwojeniem wzbudza- jaco-rozruchowo-tlumiacym moze byc uzywana za¬ równo jako pradnica trójfazowa ewentualnie jako silnik synchroniczny.Ze wzgledu na swoje wlasciwosci konstrukcyjne maszyna synchroniczna wedlug wynalazku nadaje sie najlepiej do wykonania dwu-, lub czterobiegu- nowego. Nie ma jednak zadnych istotnych prze¬ szkód przy wykonaniu tych maszyn na wieksza liczbe biegunów, jednak w tych przypadkach ich gabaryty bylyby wieksze przy tych samych danych znamionowych od maszyn z wydatnymi biegunami.Ze wzgledu na swoje korzystne parametry rozru¬ chowe maszyna synchroniczna wedlug wynalazku kwalifikuje sie do napedu urzadzen o ciezkim roz¬ ruchu.Zasadnicza wada obecnie produkowanych maszyn synchronicznych z wystajacymi biegunami i klatka rozruchowo-tlumiaca, glównie czterobiegunowych jest wysoki koszt ich wytwarzania. Wynika to z dosc znacznej materiale- i pracochlonnosci zwiazanych ze specyfika konstrukcji. Nadto parametry rozru¬ chu w tych maszynach pomimo wyposazenia ich w klatke rozruchowo-tlumiaca rJe sa zbyt dobre.W maszynie synchronicznej wedlug wynalazku 2 odpada potrzeba instalowania klatki rozruchowo- -tlumiacej, gdyz jej role spelnia uzwojenie wzbu¬ dzajace, a nadto na skutek znacznie lepszego wy¬ korzystania miedzi wirnika maleje jego ciezar. 5 W efekcie ostatecznym wszystkich tych zabiegów nastepuje uproszczenie konstrukcji maszyn szybko¬ bieznych i zwiazane z tym bardzo powazne zmniej¬ szenie pracochlonnosci i materialochlonnosci, co po¬ waznie obniza koszty wytwarzania takich maszyn. 10 Fig. 1 rysunku przedstawia przekrój poprzeczny wirnika maszyny synchronicznej wedlug wynalaz¬ ku, fig. 2 — schemat polaczen uzwojenia wzbudza- jaco-rozruchowo-tlumiacego, a fig. 3 — schemat ideowy ukladu polaczen uzwojen wirnika przy roz- 15 ruchu asynchronicznym.Maszyna synchroniczna z uzwojeniem wzbudza- jaco-rozruchowo-tlumiacym wedlug wynalazku po¬ siada stojan jak w dotychczasowych wykonaniach maszyn synchronicznych, natomiast wirnik 1 jest 20 pakietowany z blach pradnicowych lub z innego gatunku blach ze zlobkami równomiernie rozmie¬ szczonymi na obwodzie. Czesc tych zlobków, zwy¬ kle w granicach 0,6 do 0,9 calkowitej liczby zlobków wirnika zajeta jest przez uzwojenie wzbudzajaco- 29 -rozruchowo-tlumiace 2, 3, wykonane jako uzwoje¬ nie dwuwarstwowe z poskokiem nieskróconym.Dla wyeliminowania z krzywej napiecia maszyny wyzszych harmonicznych od uzlobkowania wirni¬ ka 1 jego zlobki winny posiadac skos o jedna po- a8 dzialke zlobkowa stojana. 4984149& 3 Uzwojenie wzbudzajaco - rozruchowo - tlumiace sklada sie z dwóch galezi 2 i 3 o jednakowej licz¬ bie zwojów i tym samym przekroju, przy czym osie magnetyczne obydwóch galezi 2 i 3 sa przesuniete wzgledem siebie o pewien kat na obwodzie wirni- 5 ka. Wartosc bezwzgledna tego kata przesuniecia osi magnetycznych galezi 2 i 3 jest wieksza od zera i mniejsza od 90° el.To przesuniecie przestrzenne osi magnetycznych obydwóch galezi 2 i 3 o kat mniejszy od 90° el. zrea- 10 lizawane na drodze pozostawienia czesci zlobków 4 wirniki 1 £ nieuzwojonymi powoduje powieksze¬ nie wspólczynnika uzwojenia oraz zmniejszenie ciezaru miedzi wirnika w porównaniu z tymi samy¬ mi parametrami przy wykorzystaniu wszystkich 15 zlobków, np. przy symetrycznym uzwojeniu dwu¬ fazowym w wirniku.W czasie pracy synchronicznej maszyny wedlug wynalazku, obydwie galezie 2, 3 sa polaczone rów¬ nolegle i zasilane napieciem stalym ze zródla wzbu- 20 dzenia.Poniewaz kat przesuniecia fazowego pomiedzy osiami magnetycznymi galezi 2 i 3 jest wiekszy od zera, a opornosc wewnetrzna zródla wzbudzenia jako stosunkowo mala mozna pominac, wiec uzwo- 25 jenie wzbudzajaco-rozruchowo-tlumiace 2, 3 bedzie dzialalo podobnie w przyblizeniu jak zwarte syme¬ tryczne uzwojenie wielofazowe, tzn. bedzie tlumilo kolysanie wirnika jak równiez pole przeciwbiezne jakie pojawia sie przy asymetrii obciazen fazo- 30 wych. Przy rozruchu asynchronicznym tej maszyny jako silnika synchronicznego na skutek tego, ze kat pomiedzy osiami magnetycznymi galezi 2 i 3 jest mniejszy od 90° el. pojawia sie skladowa przeciw¬ biezna przeplywu, która powoduje w polaczeniu 35 z oddzialywaniem uzwojen stojana powstanie pew¬ nego momentu obrotowego na wale, przy czym mo¬ ment ten przy predkosci obrotowej nieznacznie wiekszej od polowy synchronicznej predkosci obro¬ towej osiaga maksimum i jest przeciwnie skierowa- 40 ny do uzytecznego momentu obrotowego silnika.Zeby nie dopuscic do zbyt duzego wzrostu tego szkodliwego momentu od pola przeciwbieznego na¬ lezy odpowiednio dobrac kat przesuniecia osi mag¬ netycznych galezi 2 i 3 oraz wartosc opornosci fa- 45 4 zowej rozrusznika 7. Przy odpowiednio dobranych powyzszych parametrach mozna otrzymac minimal¬ ny moment w trakcie rozruchu niz nizszy od 200% momentu znamionowego, zas moment obrotowy przy umownym poslizgu 5% nie mniejszy od 150% momentu zmianowego.Rozlozone w zlobkach wirnika 1 uzwojenie wzbu- dzajaco-rozruchowo-tlumiace 2 i 3 ma bez porów¬ nania lepsze warunki oddawania ciepla niz o znacz¬ nych wymiarach cewki skupione, bez kanalów wen¬ tylacyjnych w wykonaniu z biegunami jawnymi.Niezaleznie od intensywnego chlodzenia pakietu blach wirnika 1, osiowymi kanalami wentylacyjny¬ mi 5, cala objetosc polaczen czolowych uzwojenia 2 i 3 poprzecinana jest równomiernie rozmieszczo¬ nymi osiowo-stycznymi kanalami 6. Kanaly 6, utwo¬ rzone wskutek braku cewek lacznie z niewypelnio¬ nymi zlobkami 4 tworza dodatkowy system wenty- lacyjno-cieplny wirnika 1. Ten dodatkowy system wentylacyjny jest szczególnie skuteczny dla bez¬ posredniego chlodzenia polaczen czolowych uzwo¬ jenia 2 i 3. Powyzsze wlasnosci cieplno-wentyla¬ cyjne dwu-, lub czterobiegunowej maszyny syn¬ chronicznej wedlug wynalazku pozwalaja na wy¬ soki stopien wykorzystania miedzi wirnika 1 przez dopuszczenie znacznych gestosci pradu w uzwoje¬ niu 2 i 3.Maszyna synchroniczna wedlug wynalazku w ze¬ stawieniu z maszynami jawnobiegunowymi posiada nieznacznie nizsza sprawnosc oraz mniejsza prze- ciazalnosc. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe Maszyna synchroniczna z uzwojeniem wzbudza- jaco-rozruchowo-tlumiacym, z wirnikiem cylin¬ drycznym z równomiernie rozmieszczonymi na jego obwodzie zlobkami, w czesci których jest umiesz¬ czone dwuwarstwowe, z poskokiem nieskróconym uzwojenie wzbudzajaco-rozruchowo-tlumiace, skla¬ dajace sie z dwóch galezi równolegle polaczonych przy pracy synchronicznej, znamienna tym, ze osie magnetyczne galezi (2 i 3) sa przesuniete na obwo¬ dzie wirnika o kat, którego wartosc bezwzgledna jest wieksza od zera i mniejsza od 90° elektrycz¬ nych.49841 Fig. Fiq. 249 841 I •— -^Tr^ Fig. 3 954. RSW „Press" Kielce. Nakltd 400 egz. PL