PL7029B1 - Asynchroniczna maszyna kaskadowa. - Google Patents

Description

Znane polaczenie kaskadowe dwóch maszyn asynchronicznych ma te wade, ze daje znaczne przesuniecie faz. Dlatego tez polaczenia takiego prawie wcale nie stoso¬ wano w praktyce. Wedlug wynalazku z polaczeniem kaskadowem polaczono rózne urzadzenia dla kompensacji oraz dla regu¬ lowania ilosci obrotów w ten sposób, ze ma¬ szyna kaskadowa tego rodzaju wykazuje szereg zalet.Przyklad takiego urzadzenia podano na fig. 1. Maszyna sklada sie z dwóch me¬ chanicznie sprzezonych maszyn trójfazo¬ wych z normalnemi uzwojeniami statora i wirnika a, b, c, d. Uzwojenie pierwotne pierwszego silnika znajduje sie w statorze, uzwojenie wtórne w wirniku. Natomiast urwojenie pierwotne drugiego silnika znaj¬ duje sie w wirniku, a wtórne w statorze.Uzwojenia b i c sa zlaczone ze soba w ten sposób, ze pola wirujace obracaja sie w przeciwnych kierunkach. Napiecie sieci doprowadzone zostaje do uzwojenia pier¬ wotnego silnika pierwszego. Uklad odpo¬ wiada wiec dotad normalnemu ukladowi kaskadowemu. Wedlug wynalazku w wir¬ niku drugiego silnika umieszczono male u- zwojenie pomocnicze e pradu stalego, przy¬ laczone do kolektora K Uzwojenie fazowe , statora d drugiego silnika jest otwarte i zla¬ czone z szczotkami kolektora oraz z roz¬ rusznikiem. Wobec tego uzwojenie wtór¬ ne, uzwojenie pomocnicze pradu stalego i rozrusznik polaczone sa w szereg ze soba z pomoca szczotek kolektora. Dzialanie la¬ czenia kaskadowego silników asynchronicz-nych jest znane. Przez opisane dodatko- f ,yre uzwojenie pomocnicze pradu stalego w Wtórnym obwodzie mozna, w mysl patentu Nr 7030, nietylko calkowicie skompenso¬ wac drugi silnik asynchroniczny, lecz takze wytworzyc wyprzedzajace przesuniecie faz w wirniku tego silnika, które przy odpo¬ wiedniej wielkosci napiecia kompensacyj¬ nego umozliwia calkowicie kompensacje lub nadmierna kompensacje pierwotnie doprowadzonego pradu sieci. Rozruch u- skutecznia sie tak samo, jak podano w pa¬ tencie Nr 7030, przez stopniowe zwarcie uzwojenia wtórnego drugiego silnika zapo- moca opornika rozruchowego. Oznacza¬ jac synchroniczna ilosc obrotów przez n, liczbe par biegunów obydwóch silników przez plf p2 czestotliwosc w sieci przez c, otrzymamy cM n = j * Pi + Pa czyli ilosc obrotów odpowiada sumie ilosci biegunów.Napiecie wirnikowe pierwszej maszyny mozna dobrac w ten sposób, ze odpowiada ono wymaganemu napieciu kompensacyj¬ nemu, wobec czego uzwojenie wirnika dru¬ giego silnika mozna przylaczyc bezposred¬ nio do kolektora, oszczedzajac przez to drugie uzwojenie wirnika. Na fig. 2 poda¬ no przyklad takiego ukladu. Uzwojenie kolektorowe mozna takze polaczyc oszczed¬ nosciowo w uzwojeniem wtórnem drugie¬ go silnika, jak to podano na fig. 3.W pierwszej chwili rozruchu, wskutek zwiekszonego napiecia w nieruchomym na- razie wirniku pierwszego silnika, otrzymu¬ jemy odpowiednio zwiekszone napiecie na szczotkach kolektora, co moze niekiedy powodowac iskrzenie sie szczotek podczas rozruchu. W mysl wynalazku usunieto to przez wlaczenie rozrusznika nie w obwód wtórny drugiego silnika, lecz w jego obwód pierwotny. Na fig. 1 podano dla przykladu takie polaczenie rozrusznika. Uzwojenie wirnika pierwszego silnika jest przytem otwarte i polaczone jest z jednej strony z uzwojeniem wirnika drugiego silnika, a z drugiej strony z pierscieniami slizgowemi, osadzonemi na wale, do których przyla¬ czony jest rozrusznik zapomoca szczotek.Przy takim ukladzie polaczen w poczatku rozruchu napiecie w uzwojeniu wtórnem wirnika pierwszego silnika zostaje w duzej czesci pochloniete w rozruszniku, wobec czego uzwojenie pierwotne drugiej maszy¬ ny, której czesc wtórna jest zwarta, otrzy¬ muje jedynie napiecie niewielkie. Uzwoje¬ nie kolektorowe, bedac sprzezone transfor- matorycznie, daje takze tylko male napie¬ cie, dzieki czemu rozruch nie powoduje iskrzenia. Uzwojenie wirnikowe drugiego silnika mozna takze wykonac otwarlem i polaczyc je z jednej strony z uzwojeniem wirnika pierwszego silnika, z drugiej stro¬ ny z rozrusznikiem za posrednictwem pier¬ scieni slizgowych. Uklad dziala wtedy tak samo. Azeby odciazyc pierscienie pod¬ czas rozruchu, mozna zastosowac przyrzad do zwarcia i podnoszenia szczotek.Skompensowana maszyna kaskadowa moze byc wykonana tak samo na prad za¬ równo jednofazowy, jak i dwufazowy.Mozna ja takze stosowac jako generator asynchroniczny.Wynalazek daje nastepujace korzysci; Mala ilosc obrotów wymagana w wie¬ lu wypadkach, naprzyklad w walcowniach, sprezarkach i t. d. przestaje byc przeszko¬ da przy zastosowaniu silników z kompensacja faz, Np. silnik trójfazowy na 375 obrotów mozna wykonac jako silnik kaskadowy; przyczem obie polowy otrzymaja po 8 bie¬ gunów. Kolektor posiada wtedy zamiast 24 tylko 12 sworzni szczotkowych w silni¬ ku kompensowanym. Mozna isc jeszcze dalej i stosowac podzial na 12 i 4 bieguny, przez co ilosc sworzni szczotkowych zmniej¬ szy sie do 6. Laczenie kaskadowe ulatwia wykonanie uzwojenia kolektorowego, któ¬ re jest potrzebne do kompensacji faz. Bu¬ dujac maszyny z kompensacja faz.na wiel- — 2 —ka moc wedlug patentu Nr 7030, trudno utrzymac napiecie na wymaganym niskim poziomie. W polaczeniu kaskadowem trud¬ nosc ta nie istnieje, poniewaz przy wytwa¬ rzaniu napiecia w uzwojeniu kolektora tyl¬ ko czesc ulamkowa biegunów jest czynna.Przez przylaczenie napiecia sieci do sta- tora kompensowanego silnika kaskadowe¬ go stala sie dopiero mozliwa budowa kom¬ pensowanych silników na wysokie napie¬ cie, przyczem powstaje jeszcze ta korzysc, ze uzwojenie wysokiego napiecia mozna dla nielicznych biegunów wykonac z wiek¬ sza latwoscia, oraz ze mozna stosowac zlobki otwarte dla ulozenia zwojnic. Wresz¬ cie mozna usunac wszelkie pierscienie slizgowe. Silnik kaskadowy daje nastep¬ nie te korzysc, ze ilosc obrotów mozna; w o- kreslonem stopniowaniu zmieniac znana droga przez usuniecie polaczenia kaskado¬ wego i pedzenie silników pojedynczo. Przy- tem nalezy skompensowac dla zmniejszenia przesuniecia faz takze pierwszy silnik.Mozna osiagnac trzy stopnie w ilosci obro¬ tów w zaleznosci od tego, czy pedzi sie pierwszy lub diugl silnik oddzielnie, czy tez obydwa razem. Przyklad takiego wy¬ konania podano na fig. 8. Uzwojenie pier¬ wotne pierwszego silnika znajduje sie w wirniku, uzwojenie wtórne moze byc z u- zwojeniem pierwotnem w statorze drugie¬ go silnika polaczone przez pierscienie sli¬ zgowe. Prócz trzech glównych stopni w liczbach obrotów mozna otrzymac stopnie posrednie oporów dodatkowych, znajduja¬ cych sie w obwodzie wtórnym. Regulo¬ wanie ilosci obrotów bez strat mozna poza tern osiagnac przez zastosowanie sposobu regulowania obrotów skompensowanych sil¬ ników wedlug patentu Nr 7031 dodatko¬ wego do patentu Nr 7030. Opisany w tym patencie sposób mozna odpowiednio za¬ stosowac do polaczenia kaskadowego, przy- tern opór obwodu wtórnego drugiego silni¬ ka zostaje zmieniony i równoczesnie usku¬ tecznione przesuniecie napiecia regulujace¬ go wzgledem napiecia wtórnego przez prze¬ stawienie szczotek albo przez odpowiednie polaczenie uzwojenia wtórnego.Do wyzej podanych dodatnich stron skompensowanego silnika kaskadowego do¬ chodzi wobec tego jeszcze moznosc regulo¬ wania ilosci obrotów w szerokich granicach bez strat. PL PL

Claims (10)

1. Zastrzezenia patentów e. 1. Asynchroniczna maszyna kaskado¬ wa, skladajaca sie z dwóch mechanicznie lub elektrycznie sprzezonych maszyn asyn¬ chronicznych pradu zmiennego jedno lub wielofazowego, w których prad zostaje do<- prowadzony do czesci pierwotnej pierwsze¬ go silnika, a jego uzwojenie wtórne zasila czesc pierwotna drugiego silnika, znamien¬ na tern, ze drugi silnik zaopatrzony jest w czesci pierwotnej w dodatkowe uzwojenie kolektorowe, polaczone szeregowo przez szczotki kolektora z uzwojeniem wtórneni silnika celem kompensacji przesuniecia faz silnika kaskadowego.

2. Asynchroniczna maszyna kaskado¬ wa wedlug zastrz. 1, znamienna tern, ze prad pierwszej maszyny zostaje doprowa¬ dzany do statora, a prad drugiej maszyny, zaopatrzonej w uzwojenie kompensacyjne bez pierscieni slizgowych, zostaje dopro¬ wadzany do wirnika w ten sposób, ze ca¬ losc przedstawia skompensowana maszyne bez pierscieni slizgowych z doprowadze¬ niem pradu do statora,

3. Asynchroniczna maszyna kaskado¬ wa wedlug zastrz. 1, znamienna tern, ze uzwojenie kolektorowe drugiego silnika jest calkowicie izolowane wzgledem uzwo¬ jenia pierwotnego drugiego silnika.

4. Asynchroniczna maszyna kaskado¬ wa wedlug zastrz. 1, znamienna tern, ze uzwojenie kolektorowe drugiego silnika jest polaczone oszczednosciowo z uzwoje¬ niem pierwotnem tego silnika1.

5. Asynchroniczna maszyna kaskado- — 3 —wa wedlug zastrz, 1, znamienna tern, ze uzwojenie kolektorowe drugiego silnika jest polaczone z uzwojeniem pierwotnem drugiego silnika w jedno uzwojenie,

6. Asynchroniczna maszjyna kaskado¬ wa wedlug zastrz. 1, znamienna tern, ze uzwojenie wtórne drugiego silnika jest wy¬ konane otwartem i polaczone z jednej strony z szczotkami kolektora, a z drugiej z rozrusznikiem,

7. Asynchroniczna maszyna kaskado¬ wa wedlug zastrz. 1, znamienna tern, ze rozrusznik wlaczony jest za posrednic¬ twem trzech pierscieni slizgowych w obwód pradu, utworzony przez oba uzwojenia wir¬ nika, przyczem uzwojenie wirnikowe pierw¬ szego lub tez drugiego silnika moze byc wykonane jako uzwojenie otwarte dla u- mozliwienia wlaczenia rozrusznika,

8. Asynchroniczna maszyna kaskado¬ wa wedlug zastrz. 1, z regulowaniem ilosci obrotów, znamienna tern, ze polaczenie pierwszego uzwojenia wtórnego z drugim u- zwojeniem pierwotnem moze byc rozlacza¬ ne, a drugie uzwojenie pierwotne zaopatrzo¬ ne jest w pierscienie slizgowe, które mozna przylaczyc bezposrednio do napiecia sieci.

9. , Asynchronifczna maszyna wedlug zastrz, 1 i 8 z regulowaniem ilosci obrotów, znamienna tern, ze takze pierwszy silnik zaopatrzony jest w uzwojenie kolektorowe i pierscienie slizgowe, dzieki czemu mozna puscic w ruch na wybór oddzielnie pierwszy silnik lub oddzielnie drugi silnik, lub obie maszyny razem w polaczeniu kaskadowem.

10. Asynchroniczna maszyna kaskado¬ wa wedlug zastrz, 1 z regulowaniem ilosci obrotów, znamienna tern, ze opór obwodu wtórnego w drugim silniku zmienia sie, a równoczesnie zostaje uskutecznione prze¬ suniecie napiecia regulujacego wzgledem napiecia wtórnego przez przesuniecie szczo¬ tek albo przez odpowiednie laczenie uzwo¬ jenia wtórnego. Sachsenwerk L i c h t- u n d Kra f t- Aktiengesellschaft. Zastepca: Inz, Cz, Raczynski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 7029, ns. i. Vi^-.Z. f*^z =^UXJ r^^g Druk L. Boguslawskiego. Warszawa. PL PL