Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 15.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 30.09.1974 71483 KI. 21d2,24/01 MKP H02k 27/20 Twórcawynalazku: Wlodzimierz Marciniak Uprawniony z patentu tymczasowego: Wyzsza Szkola Inzynierska w Lublinie, Lublin (Polska) Uklad regulacji predkosci obrotowej trójfazowego silnika indukcyjnego Najbardziej rozpowszechniony w napedzie elektrycznym silnik indukcyjny klatkowy nie posiada plynnej regulacji predkosci obrotowej. Cenne zalety silników klatkowych, takie jak niezawodnosc w dzialaniu, prostota budowy i niskie koszty wytwarzania powoduja, ze od dawna poszukiwano rozwiazan umozliwiajacych ich plynna regulacje.Dotychczas plynna regulaqe predkosci obrotowej uzyskiwano poprzez zmiane czestotliwosci zasilania silnika. Natomiast zmiane czestotliwosci osiagano przy zastosowaniu ukladów- przetwornic maszynowych, a w ostatnich czasach - tyrystorowych ukladów sterowania czestotliwosciowego. Plynna regulacje uzyskiwano równiez w specjalnych silnikach komutatorowych pradu przemiennego takich jak Schrage, Deri i inne.Maszynowe przetwornice czestotliwosci sa drogie i wymagaja równiez regulacji predkosci obrotowej przetwornicy. Uklady tyrystorowe czestotliwosciowego sterowania silników indukcyjnych sa mimo swoich zalet, ukladami zlozonymi, drogimi i niezbyt pewnymi w ruchu.Celem wynalazku jest prosty i tani uklad plynnej regulacji predkosci obrotowej indukcyjnych silników trójfazowych klatkowych.Powyzsze zagadnienie rozwiazuje uklad, skladajacy sie z trójfazowego silnika klatkowego, pierscieni, komutatora i wirujacych szczotek napedzanych silnikiem malej mocy. Energia elektryczna doplywa z sieci trójfazowej oznaczonej na rysunku literami Ra S T do nieruchomych pierscieni Si, s2, s3, po których powierzchni wiruja szczotki bi, b2, b3, polaczone z trzema szczotkami ct, (^, c3 ustawionymi symetrycznie na obwodzie komutatora k i wirujacymi po jego powierzchni, skad energia doplywa do uzwojenia stojana u. Wycinki komutatora sa polaczone symetrycznie z uzwojeniami stojana, którego fazy sa skojarzone w trójkat, stanowiac obwód zamkniety. Szczotki a^, a2, a3 lezace na pierscieniach i szczotki b^ b2, b3 lezace na powierzchni komutatora ksa metalicznie polaczone ze soba parami ax b|; a2 b2; a3b3, zamocowane na izolacyjnym kiazku d.Krazek d umocowany koncentrycznie z komutatorem k moze sie obracac razem z trzema parami szczotek bi ct; b^; b3c3, taki zespól szczotek z pierscieniami i komutatorem moze byc napedzany w dowolny sposób, recznie badz za pomoca silnika elektrycznego niewielkiej mocy; jest on niezalezny od silnika indukcyjnego i moze sie znajdowac w pewnej odleglosci od niego.Wiadomo, ze wirnik w silniku indukcyjnym wiruje z predkoscia zblizona do predkosci strumienia wirujacego stojana. W normalnym silniku indukcyjnym predkosc wirowania strumienia magnetycznego jest stala2 71483 uwarunkowana czestotliwoscia i liczba biegunów. Jezeli wycinki nieruchomego komutatora polaczymy przewo¬ dami z uzwojeniem stojana w miejscach równomiernie rozlozonych na obwodzie, oraz zasilimy to uzwojenie z trójfazowej sieci za posrednictwem zespolu wirujacych szczotek biCi, b^c^, b3c3, to strumien stojana silnika bedzie wirowac z predkoscia uwarunkowana predkoscia i kierunkiem wirowania szczotek. Przy napedzaniu zespolu szczotek wirujacych w kierunku zgodnym z kierunkiem wirowania strumienia stojana, predkosc obrotowa wirnika bedzie wzrastac (regulacja obrotów w góre) przy przeciwnym predkosc wirnika bedzie malec regulacja w dól).Predkosc obrotowa takiego silnika okresla zaleznosc: nw = n ± ns gdzie: nw — predkosc wirnika silnika rozpatrywanego, n — predkosc znamionowa wirnika silnika tradycyjnego wynikajaca z czestotliwosci i ilosci biegunów, n§z — predkosc wirowania szczotek.Opisany wyzej prosty technicznie uklad silnika pozwala w sposób ekonomiczny regulowac plynnie predkosc obrotowa silnika indukcyjnego w szerokich granicach, pozwala takze bez przelaczen zmieniac kierunek wirowania. Silnik ten uzyskuje znacznie wiekszy moment rozruchowy niz tradycyjny 3-fazowy silnik indukcyjny. Moze on znalezc zastosowanie w warunkach, gdzie wystepuje ciezki rozruch i stawiane sa wymagania regulacji predkosci obrotowej w szerokich granicach. PL PL