RU2271601C1 - Синхронный двигатель - Google Patents
Синхронный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271601C1 RU2271601C1 RU2004131174/09A RU2004131174A RU2271601C1 RU 2271601 C1 RU2271601 C1 RU 2271601C1 RU 2004131174/09 A RU2004131174/09 A RU 2004131174/09A RU 2004131174 A RU2004131174 A RU 2004131174A RU 2271601 C1 RU2271601 C1 RU 2271601C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- winding
- leads
- switch
- rectifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах управления пуском синхронных двигателей специальной конструкции. Техническим результатом является повышение надежности синхронизации двигателя за счет снижения степени компаундирования. Синхронный электродвигатель содержит основную и дополнительную трехфазные статорные обмотки, первые выводы которых присоединены через выключатели к трехфазному источнику электроэнергии, вторые выводы основной обмотки соединены в общую точку, трехфазный неуправляемый выпрямитель, выводы переменного тока которого соединены с вторыми выводами дополнительной трехфазной статорной обмотки, а выводы постоянного тока через первый выключатель - с выводами обмотки возбуждения синхронного двигателя, зашунтированной цепью, составленной из последовательно соединенных второго выключателя и резистора, и имеет трехфазный дроссель, подключенный к входу выпрямителя через собственный выключатель. 1 ил.
Description
Изобретение относится к синхронным электродвигателям, а более конкретно к устройствам управления пуском синхронных двигателей.
Синхронные двигатели находят широкое применение для привода турбомеханизмов. В приводе насосов сельхозмелиорации и в других областях к ним предъявляется требование максимальной простоты конструкции и эксплуатации. Этим требованиям отвечает синхронный двигатель по авторскому свидетельству СССР №1694038, Н 02 К 19/12, 1995 г. К недостаткам этого двигателя следует отнести наличие двух выпрямительных устройств и трех трехфазных обмоток в пазах статора, сдвинутых в пространстве машины на определенный угол, что, как следствие, завышает массогабаритные показатели и усложняет конструкцию и эксплуатацию двигателя.
Наиболее близким по конструкции к заявляемому двигателю является двигатель по а.с. СССР №688964 «Синхронная электрическая машина», Н 02 К 19/12, 1979 г. Это устройство, принятое за прототип, содержит основную и дополнительную трехфазные статорное обмотки, вторые выводы первой из которых соединены в общую точку, трехфазный неуправляемый выпрямитель, выводы переменного тока которого соединены с вторыми выводами дополнительной трехфазной статорной обмотки, а выводы постоянного тока через первый ключ - с выводами обмотки возбуждения синхронного двигателя, зашунтированной цепью, составленной из последовательно соединенных второго ключа и резистора.
Как показал опыт практического применения указанного двигателя на объектах Краснодарского края, его существенным недостатком является ненадежное втягивание в синхронизм (синхронизация). Проведенные в Кубанском государственном аграрном университете теоретические и экспериментальные исследования показали, что основной причиной этого является сильно выраженное компаундирование двигателя в переходных режимах и, в частности, при синхронизации. Успешное втягивание двигателя в синхронизм гарантировано происходит при совпадении полярности магнитных осей поля трехфазной обмотки и поля возбуждения. Если в момент включения обмотки возбуждения полярность этих полей противоположна, то двигатель «опрокидывается», т.е. резко снижает скорость вплоть до остановки. При промежуточных состояниях магнитных осей поля трехфазной обмотки и обмотки возбуждения при включении обмоток на синхронизацию возникают качания ротора с вероятностью успешной синхронизации примерно 80%. Применение устройств точной синхронизации двигателя гарантирует успешность синхронизации, но значительно усложняет привод. Отметим, что в мировой практике доминирующее положение занимает так называемая грубая синхронизация синхронных двигателей, когда обмотка возбуждения подключается к устройству питания после достижения подсинхронной скорости в произвольный момент времени.
Технической задачей является повышение надежности синхронизации двигателя за счет снижения степени компаундирования двигателя.
Решение задачи достигается тем, синхронный электродвигатель, содержащий основную и дополнительную трехфазные статорные обмотки, первые выводы которых присоединены через выключатели к трехфазному источнику электроэнергии, вторые выводы основной обмотки соединены в общую точку, трехфазный неуправляемый выпрямитель, вывод переменного тока которого соединены с вторыми выводами дополнительной трехфазной статорной обмотки, а выводы постоянного тока через первый выключатель - с выводами обмотки возбуждения синхронного двигателя, зашунтированной цепью, составленной из последовательно соединенных второго выключателя и резистора, имеет трехфазный дроссель, подключенный к входу выпрямителя через собственный выключатель.
По данным патентной и научно-технической литературы не выявлена заявляемая совокупность признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям «изобретательский уровень» и «новизна». Заявляемое решение может быть реализовано в электроприводе турбомеханизмов и других устройств, что отвечает критерию «промышленная применимость».
На чертеже представлена принципиальная схема соединения обмоток и устройств управления синхронного двигателя.
Через выключатели 1 и 2 статорные обмотки двигателя, выполненные как две ветви 3 и 4, присоединяются к трехфазному источнику электроэнергии. Обмотка 3 соединена звездой, а обмотка 4 включена как проходная последовательно с выпрямителем 5 и обмоткой возбуждения 6, расположенной на роторе. Выключатели 7, 8 и резистор 9 предназначены для управления обмоткой возбуждения 6 при пуске и синхронизации. На вход выпрямителя 5 через выключатель 10 подключен трехфазный дроссель 11. Двигатель имеет на роторе пусковую обмотку традиционной конструкции в виде беличьего колеса (на чертеже эта обмотка не показана). На чертеже в качестве примера представлены контактные выключатели, хотя выключатели могут быть и бесконтактными, выполняющими аналогичные функции. Отметим также, что в настоящем описании использован термин «выключатель» как синоним термина «ключ», использованного в описании прототипа, поскольку последний реже используется в технической литературе.
В установившемся режиме синхронный двигатель работает следующим образом. Выключатели 1, 2 и 7 находятся в закрытом (проводящем) состоянии, а выключатели 8 и 10 в открытом (не проводящем). Обмотки статора 3, 4 и возбуждения 6 обтекаются токами, причем ток возбуждения является выпрямленным током статорной обмотки 4. Токи обмоток 3 и 4 создают вращающееся магнитное поле, которое будучи сцепленным с магнитным полем обмотки возбуждения увлекает за собой ротор. При изменении механической нагрузки двигателя происходит изменение тока в статорных обмотках 3 и 4, и вследствие указанной зависимости токов обмоток 4 и 6 изменяется и ток возбуждения, реализуя тем самым свойство автоматического регулирования возбуждения (АРВ). При этом заданный закон АРВ обеспечивается параметрами всех трех обмоток 3, 4 и 6, которые оптимизируются по указанному критерию.
Пуск и синхронизации двигателя производятся следующим образом. Предварительно контакты выключателей приводятся в положение, указанное на чертеже, т.е. контакты выключателей 1, 2 и 7 в открытом состоянии, выключателей 8 и 10 - в закрытом. Обмотка возбуждения включена на разрядный резистор 9 и отключена от выпрямителя 5. Для прямого асинхронного пуска двигателя контакты выключателя 1 замыкаются, в результате чего по обмотке 3 протекает ток (пусковой), который создает в двигателе вращающееся магнитное поле. Вращающееся магнитное поле наводит ток в пусковой короткозамкнутой обмотке ротора, который заставляет ротор разгоняться в направлении вращения поля. Двигатель разгоняется как асинхронный и завершает разбег, достигнув подсинхронной скорости (скольжение s=2-5%). Далее, для совершения синхронизации двигателя замыкаются контакты выключателей 2 и 7, в обмотках статора 4 и возбуждения 6 протекают токи, причем часть тока обмотки 4 ответвляется в дроссель 11, другая часть после выпрямителя ответвляется в цепь резистора 9, а оставшаяся часть составляет ток обмотки возбуждения 6 и создает магнитный поток возбуждения, заставляющий ротор двигателя втягиваться в синхронизм, сцепляясь своими силовыми линиями с силовыми линиями вращающегося магнитного поля, создаваемого токами трехфазных обмоток 3 и 4. После синхронизации двигателя контакты выключателей 8 и 10 размыкаются и двигатель переходит в установившийся режим работы.
За счет включения дросселя 11 параллельно цепи «выпрямитель-обмотка возбуждения» уменьшается коэффициент компаундирования схемы, снижается амплитуда колебания тока возбуждения при качаниях ротора, вызванных «проскальзыванием» полюсов поля статора, и возбуждения при несовпадении полярности этих полей в момент включения контактов выключателей 2 и 7. За счет этого предотвращается эффект «опрокидывания» двигателя в ходе синхронизации и обеспечивается надежное втягивание двигателя в синхронизм. Решение подобной технической задачи за счет изменения параметров обмоток двигателя невозможно, поскольку эти параметры определяются исходя из необходимости обеспечения заданного закона АРВ и рассчитываются для синхронного режима работы двигателя. По этой причине параметры обмоток двигателя не могут обеспечить оптимальный коэффициент компаундирования в переходном процессе при синхронизации двигателя.
Claims (1)
- Синхронный электродвигатель, содержащий основную и дополнительную трехфазные статорные обмотки, первые выводы которых присоединены через выключатели к трехфазному источнику электроэнергии, вторые выводы основной обмотки соединены в общую точку, трехфазный неуправляемый выпрямитель, выводы переменного тока которого соединены с вторыми выводами дополнительной трехфазной статорной обмотки, а выводы постоянного тока через первый выключатель - с выводами обмотки возбуждения синхронного двигателя, зашунтированной цепью, составленной из последовательно соединенных второго выключателя и резистора, отличающийся тем, что имеет трехфазный дроссель, подключенный к входу выпрямителя через собственный выключатель.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004131174/09A RU2271601C1 (ru) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Синхронный двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004131174/09A RU2271601C1 (ru) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Синхронный двигатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2271601C1 true RU2271601C1 (ru) | 2006-03-10 |
Family
ID=36116220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004131174/09A RU2271601C1 (ru) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Синхронный двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2271601C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU194198U1 (ru) * | 2019-07-30 | 2019-12-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | Устройство для форсирования возбуждения синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой |
-
2004
- 2004-10-25 RU RU2004131174/09A patent/RU2271601C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU194198U1 (ru) * | 2019-07-30 | 2019-12-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | Устройство для форсирования возбуждения синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH01218372A (ja) | 直列共振コンデンサモータ | |
WO2005117247A1 (en) | Drive circuit for a synchronous electric motor | |
RU2271601C1 (ru) | Синхронный двигатель | |
RU2271599C1 (ru) | Синхронная электрическая машина | |
KR100698218B1 (ko) | 하이브리드 인덕션 모터의 구동회로 | |
RU2315418C1 (ru) | Устройство управления синхронным двигателем | |
CN202094756U (zh) | 轴带发电机与逆变器构成的恒频恒压正弦波电源机 | |
KR20170031258A (ko) | 분할 상 동기식 모터 제어기 | |
RU2739874C2 (ru) | Двигатель с постоянными магнитами и прямым пуском от сети и способ его включения | |
Thanyaphirak et al. | Soft starting control of single-phase induction motor using PWM AC Chopper control technique | |
CN101841210B (zh) | 轴带发电机与逆变器构成的恒频恒压正弦波电源机 | |
CN104038005A (zh) | 可作电动机使用的船舶轴带发电机及其运行状态切换方法 | |
Wan-ting et al. | A new starting method for asynchronous induction motor | |
RU2288534C1 (ru) | Устройство для пуска и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя | |
KR102224902B1 (ko) | 전동기 | |
RU194198U1 (ru) | Устройство для форсирования возбуждения синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой | |
RU2396692C1 (ru) | Устройство пуска синхронного двигателя | |
CN108292903B (zh) | 用于操作电动机的方法和设备 | |
RU193040U1 (ru) | Устройство для форсирования возбуждения синхронного двигателя | |
RU2317627C1 (ru) | Способ синхронизации синхронного двигателя с двойной обмоткой на статоре | |
RU2271600C1 (ru) | Синхронный двигатель | |
JP5841748B2 (ja) | 発電装置 | |
RU2272351C1 (ru) | Синхронный двигатель | |
RU2354035C1 (ru) | Блок трансформатор - синхронный двигатель | |
RU2772888C1 (ru) | Устройство бесперебойного питания систем связи на основе трехмашинного агрегата |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061026 |