PL61672B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.111.1971 61672 KI. 21 c, 57/15 MKP H Ole, 13/00 UKD Urzad*' Poi*-»';:.Twórca wynalazku: Wladyslaw Kedzior Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Rozrusznik wiropradowy, z wypieraniem pradu w uzwojeniu do silników indukcyjnych pierscieniowych Przedmiotem wynalazku jest rozwiazanie konstrukcyj¬ ne rozrusznika wiropradowego z -wypieraniem pradu w uzwojeniu i dwustronnym wnikaniu fal pola elektromag¬ netycznego w rdzen wykonany z litego materialu ferro¬ magnetycznego. Rozrusznik moze byc stosowany do trój¬ fazowych silników indukcyjnych pierscieniowych w sze¬ rokim zakresie mocy znamionowej. Szczególne korzysci uzyskuje sie przy stosowaniu go do silników duzej mo¬ cy, zwlaszcza w napedach przenosników tasmowych w kopalniach górnictwa odkrywkowego.Dotychczas w napedach przenosników stosuje sie wie¬ lostopniowe rozruszniki oporowo-stycznikowe. Poszcze¬ gólne stopnie rozrusznika wylaczane sa za pomoca styczników, w wyniku czego uzyskuje sie skokowe zmiany pradu i momentu obrotowego w czasie rozru¬ chu. Sterowanie zadzialania styczników na poszczegól¬ nych stopniach rozruchu odbywa sie najczesciej w funk¬ cji czasu, co powoduje, ze czas rozruchu jest staly, nie¬ zaleznie od stanu obciazenia silnika napedowego. Z uwagi na duza ilosc elementów stykowych (przekazniki, styczniki), uklady takie sa skomplikowane oraz charak¬ teryzuja sie mala pewnoscia ruchowa.Znany jest równiez rozrusznik indukcyjny, oparty na zasadzie pradów wirowych, który ma rdzen trójkolum- nowy, przy czym kolumny wykonane sa z grubosciennej rury stalowej bez szwu. Na zewnetrznych sciankach ko¬ lumn nawiniete jest spiralnie uzwojenie jednowarstwo¬ we, odizolowane od kolumn za pomoca drewnianych li¬ stew. Kolumny polaczone sa ze soba sztywno jarzmami, wykonanymi z ceownika. Opór czynny i indukcyjny ta- 15 20 25 30 kiego rozrusznika, wlaczonego w obwód wirnika silnika pierscieniowego, zmienia sie samoczynnie pod wplywem zmiany predkosci obrotowej silnika w czasie rozruchu.W wyniku tego uzyskuje sie plynne przebiegi pradu i momentu obrotowego silnika w czasie rozruchu.Wadami tego wykonania sa duze wymiary gabarytowe oraz duze wartosci impedancji w koncowej fazie roz¬ ruchu, spowodowane wnikaniem fali pola elektromag¬ netycznego tylko przez powierzchnie zewnetrzna kolum¬ ny, co wplywa niekorzystnie na przebieg charakterysty¬ ki mechanicznej silnika z rozrusznikiem.Udoskonaleniem powyzszego rozrusznika jest rozwia¬ zanie z dwustronnym wnikaniem fal pola elektromagne¬ tycznego w rdzen. W rozwiazaniu tym uzyskuje sie dwu¬ krotne zmniejszenie wymiarów gabarytowych, a ponadto przy zastosowaniu kolumn o malej grubosci scianki, znacznie korzystniejsza zmiane impedancji rozrusznika w funkcji predkosci obrotowej a tym samym charakte¬ rystyki momentu obrotowego.Celem wynalazku jest udoskonalenie obu wymienio¬ nych wyzej rozruszników wiropradowych, zarówno pod wzgledem zmniejszenia wymiarów gabarytowych, jak i poprawy przebiegu charakterystyki rozruchowej.Cel ten zostal osiagniety w ten sposób, ze rozrusznik skladajacy sie z elementów jednofazowych posiada uzwo¬ jenie w postaci jedno lub wielowarstwowego solenoidu z izolowanych pretów o duzej wysokosci w stosunku do ich szerokosci, umieszczone wewnatrz zamknietego ob¬ wodu magnetycznego (rdzenia), wykonanego z dwóch koncentrycznych grubosciennych rur stalowych z po- 61672€1672 dluzna szczelina powietrzna. Przez umieszczenie uzwo¬ jenia wewnatrz zamknietego rdzenia, rózniacego sie w sposób istotny od znanego rozwiazania, w którym uzwo¬ jenie nawiniete jest na zewnatrz rdzenia, uzyskuje sie wnikanie fal pola elektromagnetycznego zarówno przez powierzchnie wewnetrzne rdzenia przylegle do uzwoje¬ nia, jak równiez przez powierzchnie zewnetrzne nie ma¬ jace z nim bezposredniego kontaktu.Dzieki temu uzyskuje siie dwukrotne zmniejszenie wy¬ miarów gabarytowych rozrusznika w stosunku do tego znanego rozwiazania. Dalsza istotna cecha wyrózniaja¬ ca nowy rozrusznik od rozwiazania przeciwstawionego jest to, ze w czasie rozruchu zmieniaja sie w funkcji po¬ slizgu parametry elektryczne (opór czynny i indukcyjny) zarówno rdzenia, jak równiez uzwojenia rozrusznika (podobnie jak w silnikach glebokozlobkowych), podczas gdy w znanym rozwiazaniu zmieniaja sie w funkcji po¬ slizgu tylko parametry elektryczne rdzenia, zas opór czynny i indukcyjny uzwojenia pozostaja stale.W wyniku zmiany w funkcji poslizgu parametrów elektrycznych rdzenia i uzwojenia, rozrusznik zapewnia znacznie wieksze mozliwosci programowania charakte¬ rystyk rozruchowych silników indukcyjnych pierscienio¬ wych w stosunku do rozwiazania przeciwstawionego oraz na uzyskiwanie znacznie korzystniejszych przebie¬ gów tych charakterystyk z punktu widzenia ukladu na¬ pedowego.Odmiana wykonawcza wynalazku zaopatrzona jest w rdzen, wykonany z dwu równoleglych plyt stalowych, polaczonych jarzmami o przekroju prostokatnym. Uzwo¬ jenie wykonane jest w postaci plaskiej cewki wielozwo- jowej, jedno lub wielowarstwowej z izolowanych pretów o przekroju prostokatnym i duzej wysokosci, nawija¬ nych na kant.Wykonanie rozrusznika z elementów jednofazowych powoduje niezaleznosc magnetyczna i symetrie poszcze¬ gólnych faz, a takze daje mozliwosc montowania roz¬ rusznika z typowych elementów. Rozrusznik wiroprado- wy z wypieraniem pradu w uzwojeniu, wedlug wynalaz¬ ku, jest uniwersalny i moze byc stosowany dla dowol¬ nego silnika indukcyjnego pierscieniowego. Parametry elektryczne rozrusznika, dobierane dla przyjetej warto¬ sci pradu lub momentu rozruchowego, uwarunkowane sa wymiarami obwodu magnetycznego rdzenia, wymia¬ rami pretów uzwojenia oraz liczby jego zwojów.Wynalazek zostanie blizej objasniony w przykladach wykonania, przedstawionych na rysunkach, na których fig., 1 przedstawia element jednofazowy rozrusznika o ksztalcie rurowym w czesciowym przekroju, fig. 2 rzut z góry elementu jednofazowego o ksztalcie rurowym, fig. 3 przekrój poprzeczny elementu jednofazowego roz¬ rusznika o rdzeniu wykonanym z plyt stalowych fig. 4 widok elementu jednofazowego rozrusznika o rdzeniu, wykonanym z plyt stalowych w plaszczyznie prostoli¬ niowego przebiegu zwojów, fig. 5 — schemat ukladu ^ rozruchowego z rozrusznikiem wiropradowym, fig. 6 — schemat sterowania rozrusznika.Rozrusznik sklada sie z trzech elementów jednofazo¬ wych (nie przedstawionych na rysunku). Kazdy ele- 5 ment sklada sie z uzwojenia 4, rdzenia, — wykonanego z przecietej podluzna szczelina powietrzna rury zew¬ netrznej 1 i rury wewnetrznej 2, polaczonych jarzmami 3 w postaci przecietych pierscieni o przekroju prosto¬ katnym. Uzwojenie 4, wykonane z izolowanych pretów aluminiowych lub miedzianych o przekroju prostokat¬ nym, odizolowane jest do stalowego rdzenia dodatkowo tuleja izolacyjna 5.Ze wzgledów technologicznych korzystnie jest stoso¬ wac wykonanie elementu jednofazowego rozrusznika,, przedstawione na fig. 3 i fig. 4. Kolumny rdzenia, wy¬ konane z plyt stalowych 6, polaczone sa jarzmami zew¬ netrznymi 7 i jarzmem wewnetrznym 8 o przekrojach prostokatnych. Uzwojenie 9, wykonane w postaci wielo- zwojnej i wielowarstwowej cewki z izolowanych pre¬ tów aluminiowych lub miedzianych o przekroju prosto¬ katnym, odizolowane jest od rdzenia tuleja izolacyjna. 10.Uklad rozruchowy z rozrusznikiem wiropradowym sklada sie z przekaznika pradowego RJ, przekaznika o dzialaniu zwlocznym Pz i stycznika SR, zwierajacego rozrusznik po zakonczeniu rozruchu.Po wlaczeniu stycznika glównego SL, w uzwojeniu wtórnym przekladnika pradowego P plynie prad J, po¬ wodujac zadzialanie przekaznika RJ. Przekaznik Pz, ze wzgledu na dzialanie zwloczne, nie zostanie pobu¬ dzony. Po skonczeniu rozruchu zmniejsza sie wartosc pradu J, co zwalnia przekaznik RJ i pobudza przekaz¬ nik Pz, który za pomoca stycznika SR zwiera rozrusz¬ nik. Po wylaczeniu stycznika glównego S^, uklad po¬ wraca do stanu wyjsciowego. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Rozrusznik wiropradowy z wypieraniem pradu w uzwojeniu do silników indukcyjnych pierscieniowych, skladajacy sie z oddzielnych rdzeni magnetycznych dla kazdej fazy rozrusznika, przy czym uzwojenie kazdego elementu jednofazowego jest wykonane w postaci jed¬ no lub wielowarstwowego solenoidu wielozwojnego, zna¬ mienny tym, ze izolowane prety o duzej wysokosci w stosunku do ich szerokosci sa umieszczone wewntarz magnetycznego rdzenia, skladajacego sie z dwóch kon¬ centrycznych rur stalowych (1 i 2) przecietych podluz¬ na szczelina powietrzna i polaczonych jarzmami (3) w postaci przecietych pierscieni.

2. Odmiana rozrusznika wedlug zastrz. 1, znamiemnr tym, ze uzwojenie (9) wykonane w postaci wielozwojnej jedno lub wielowarstowej cewki plaskiej jest umieszczo¬ ne pomiedzy dwoma równoleglymi plytami stalowymi (6), polaczonymi jarzmami zewnetrznymi (7) i jarzmem wewnetrznym (8). 15 20 25 30 35 40 45 50KI. 21 c, 57/15 61672 MKP H01 c,13A)0KI. 21 c, 57/15 61672 MKP HOle, 13/00KI. 21 c, 57/15 61672 MKP H 01 c, 13/00 SL Fig. 5 i r H - R - S - r ftj Rozrusznik [SR SR $ i RJ =^C Pz SL KO Pz O sr Fig. 6 PL PL