RU2516255C2 - Synchronous motor start-up method - Google Patents
Synchronous motor start-up method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2516255C2 RU2516255C2 RU2012121219/07A RU2012121219A RU2516255C2 RU 2516255 C2 RU2516255 C2 RU 2516255C2 RU 2012121219/07 A RU2012121219/07 A RU 2012121219/07A RU 2012121219 A RU2012121219 A RU 2012121219A RU 2516255 C2 RU2516255 C2 RU 2516255C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- phases
- connection
- phase
- switching
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве асинхронных двигателей с уменьшенным пусковым током.The invention relates to electrical engineering and can be used in the production of induction motors with reduced inrush current.
Известен способ пуска асинхронного двигателя путем переключения статорной обмотки со звезды на треугольник. Для этой цели асинхронные двигатели выпускают на напряжение 380(Δ)/660(Y) В. При таком способе пуска, по сравнении с прямым пуском, пусковой ток в сети уменьшается практически в три раза (см. стр.570: рис.28.1г; Вольдек А.И. Электрические машины / Учебник. Л.: Энергия, 1978. - 832 с. ил.).There is a method of starting an induction motor by switching the stator winding from a star to a triangle. For this purpose, induction motors are released at a voltage of 380 (Δ) / 660 (Y) V. With this method of starting, in comparison with direct starting, the starting current in the network decreases almost three times (see page 570: Fig. 28.1g ; Voldek A.I. Electric machines / Textbook. L .: Energy, 1978. - 832 S. ill.).
Недостаток способа в том, что пропорционально изменению пускового тока снижается практически в 3 раза и пусковой момент двигателя, а также в сложной схеме переключений обмотки с разрывом соединений фазных обмоток.The disadvantage of this method is that in proportion to the change in the starting current, the starting torque of the motor is reduced by almost 3 times, as well as in the complex switching circuit of the winding with rupture of the phase windings.
Известен способ пуска трехфазного электродвигателя переменного тока (см. пат. №2415507, опубл. 27.03.2011. Бюл. №9, взятый авторами за прототип).A known method of starting a three-phase AC motor (see US Pat. No. 2415507, publ. 03/27/2011. Bull. No. 9, taken by the authors for the prototype).
В известном способе пуска трехфазного электродвигателя переменного тока включающем соединение статорных обмоток двух электродвигателей попарно-последовательно по схеме «общая звезда» и подачу на вход полученного электрического соединения номинального напряжения, после разгона электрическое соединение статорных обмоток указанных электродвигателей разрывают, а в схему: «общая звезда» или «общий треугольник» соединяют статорную обмотку пускаемого электродвигателя и разгоняют его до рабочей скорости.In the known method of starting a three-phase AC motor, comprising connecting the stator windings of two electric motors in pairs in series according to the “common star” circuit and supplying the received electrical connection of the rated voltage to the input, after acceleration, the electrical connection of the stator windings of these motors is broken, and into the circuit: “common star "Or" common triangle "connect the stator winding of the starting motor and accelerate it to operating speed.
Недостаток способа в том, что для пуска применяются два двигателя соизмеримой мощности, при этом в зависимости от нагрузки пускаемого двигателя изменяется падение напряжения на обмотках заторможенного двигателя, что приводит к разной величине пускового тока и пускового момента, а переключение сопровождается разрывом соединений фазных обмоток.The disadvantage of this method is that two motors of comparable power are used for starting, while depending on the load of the starting motor, the voltage drop across the windings of the braked motor changes, which leads to different starting currents and starting torques, and switching is accompanied by rupture of the phase windings.
Техническим результатом изобретения является снижения пускового тока асинхронного двигателя и улучшение его эксплуатационных характеристик за счет переключения статорной обмотки без разрыва соединений фазных обмоток.The technical result of the invention is to reduce the starting current of an induction motor and improve its operational characteristics by switching the stator winding without breaking the phase windings.
Поставленная задача достигается тем, что в способе пуска асинхронного двигателя путем переключения трехфазной статорной обмотки, в фазы двухполюсной обмотки которой входят однотипные две катушечные группы с первой по шестую, в фазы четыреполюсной обмотки входят две пары катушечных групп с первой по шестую, в фазы шестиполюсной обмотки входят три тройки катушечных групп с первой по шестую, осуществляют изменение ширины фазной зоны со 120 электрических градусов на 60 электрических градусов посредством переключения обмоток с треугольника на две звезды при постоянной индукции в воздушном зазоре с образованием нулевой точки от середины треугольника без изменения числа пар полюсов и без разрыва соединений фазных обмоток.The problem is achieved in that in the method of starting an induction motor by switching a three-phase stator winding, the phases of the bipolar winding of which include the same two-coil groups from the first to the sixth, the phases of the four-pole winding include two pairs of the coil groups from the first to the sixth, into the phases of the six-pole winding includes three triples of the first to sixth coil groups, change the phase zone width from 120 electrical degrees to 60 electrical degrees by switching the windings from a triangle and the two stars with constant induction in the air gap to form a zero point from the middle of the triangle without changing the number of pairs of poles and phase windings without discontinuity compounds.
Новизна заявляемого технического решения достигается за счет того, что для снижения пускового тока асинхронного двигателя с однотипными катушечными группами с первой по шестую, осуществляют изменение ширины фазной зоны со 120 электрических градусов на 60 электрических градусов посредством переключения обмоток с треугольника на две звезды при постоянной индукции в воздушном зазоре с образованием нулевой точки от середины треугольника без изменения числа пар полюсов и без разрыва соединений фазных обмоток.The novelty of the claimed technical solution is achieved due to the fact that to reduce the starting current of an induction motor with the same coil groups from the first to the sixth, the phase zone width is changed from 120 electrical degrees to 60 electrical degrees by switching the windings from a triangle to two stars with constant induction in the air gap with the formation of a zero point from the middle of the triangle without changing the number of pairs of poles and without breaking the connections of the phase windings.
По данным научно-технической и патентной литературы, авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.According to the scientific, technical and patent literature, the authors are not aware of the claimed combination of features aimed at achieving the task, and this solution does not follow clearly from the prior art, which allows us to conclude that the solution corresponds to the level of the invention.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, поскольку оно работоспособно, и предлагается его использование в промышленности.The proposed technical solution is industrially applicable, since it is workable, and its use in industry is proposed.
На фигурах 1 и 2 показано направление токов в сторонах катушек шести катушечных групп двухслойной двухполюсной статорной обмотки, схема соединений катушечных групп и фаз в треугольник, вид магнитодвижущей силы (МДС) обмотки и диаграмма Гергеса. На фигурах 3 и 4 показано направление токов в сторонах катушек катушечных групп обмотки при соединении фаз в две звезды, схема соединений катушечных групп и фаз в две звезды, МДС обмотки и диаграмма Гергеса. Фигуры 5-7 иллюстрируют схемы, реализующие способ пуска асинхронных двигателей с разным числом пар полюсов обмотки.In figures 1 and 2 shows the direction of the currents on the sides of the coils of six coil groups of a two-layer bipolar stator winding, the connection diagram of the coil groups and phases in a triangle, the type of magnetomotive force (MDS) of the winding and the Gerges diagram. Figures 3 and 4 show the direction of the currents on the sides of the coils of the coil groups of the winding when connecting the phases into two stars, the connection diagram of the coil groups and phases into two stars, the MDS winding and the Gerges diagram. Figures 5-7 illustrate circuits that implement the method of starting induction motors with a different number of pairs of winding poles.
Согласно фигуре 1 двухслойная двухполюсная статорная обмотка для реализации способа содержит 1-6 катушечных групп (стороны катушек фазы А обозначены квадратами, фазы В треугольниками, фазы С кругами, а направление токов в сторонах катушек показано точками и плюсами). Ширина фазной зоны составляет 120° (обмоточный коэффициент kобΔ=0,80).According to figure 1, a two-layer bipolar stator winding for implementing the method contains 1-6 coil groups (the sides of the phase A coils are indicated by squares, phase B by triangles, phase C by circles, and the direction of currents in the sides of the coils is shown by dots and pluses). The width of the phase zone is 120 ° (winding coefficient k obΔ = 0.80).
В сеть включены выводы обмотки 7, 9, 11, а выводы 8, 10, 12 свободны. Согласно фигуре 2 МДС содержит нечетные и четные гармоники (таблица 1), что увеличивает дифференциальное рассеяние, следовательно, и индуктивное сопротивление статорной обмотки. МДС построена для момента времени, когда ток в фазе A имеет максимальное значение. Наиболее выраженные первые четные высшие гармоники ν (таблица 1) не оказывают заметного отрицательного действия на пуск двигателя.The network includes winding leads 7, 9, 11, and leads 8, 10, 12 are free. According to figure 2, the MDS contains odd and even harmonics (table 1), which increases the differential scattering, therefore, the inductive resistance of the stator winding. MDS is built for the point in time when the current in phase A has a maximum value. The most pronounced first even higher harmonics ν (Table 1) do not have a noticeable negative effect on engine starting.
Качество МДС оценивают по величине коэффициента дифференциального рассеяния, а его значение определяют по диаграмме Гергеса. При соединении фаз в треугольник (фигура 2) радиус Rp основной гармоники МДС при условных Z=72 сторонах катушек (р - число пар полюсов)The quality of the MDS is estimated by the value of the differential scattering coefficient, and its value is determined by the Gerges diagram. When connecting the phases into a triangle (figure 2), the radius R p of the main harmonic of the MDS with conditional Z = 72 sides of the coils (p is the number of pairs of poles)
полярный момент инерции пазовых точек диаграммы Гергесаpolar moment of inertia of the slot points of the Gerges diagram
и значение коэффициента дифференциального рассеянияand the value of the differential scattering coefficient
Согласно фигуре 3 ширина фазной зоны равной 60° (kобYY=0,924). В сеть по-прежнему включены выводы 7, 9, 11, а выводы 8, 10, 12 образуют нулевую точку. Согласно фигуре 4 МДС не содержит заметных амплитуд высших гармоник, что определят малое индуктивное сопротивление обмотки. Для этой схемы:According to figure 3, the width of the phase zone is equal to 60 ° (k obYY = 0.924). The
Реализация заявляемого способа поясняется обмотками на фигурах 5-7. Согласно фигурам 5-7 в фазы двухполюсной обмотки входят две катушечные группы 1 - 2; 5 - 6; 3 - 4, в фазы четырехполюсной обмотки входят две пары катушечных групп 1, 1′ - 2, 2′; 5, 5′ - 6, 6′; 3, 3′ - 4, 4′, в фазы шестиполюсной обмотки входят три тройки катушечных групп 1, 1′, 1″ - 2, 2′, 2″; 5, 5′, 5″ - 6, 6′, 6″; 3, 3′, 3″ - 4, 4′, 4″.The implementation of the proposed method is illustrated by windings in figures 5-7. According to figures 5-7, two
Способ пуска асинхронного двигателя реализуется следующим образом: при включении в сеть выводов 7, 9, 11 фазные обмотки соединены в треугольник, а после разбега двигателя и замыкании выводов 8, 10, 12 фазные обмотки образуют две звезды. При включении двигателя в сеть 380 В соотношение витков на фазу w, потоков Ф и индукций в воздушном зазоре Bδ (U - фазное напряжение) при переключении обмотки с треугольника на две звезды определяется:The method of starting an induction motor is implemented as follows: when the
При переключении пусковой ток уменьшается в 1,73/2 раза за счет самой схемы Δ/YY и в еще большей степени за счет изменения индуктивного сопротивления статорной обмотки. Согласно расчетам, при том же шаге обмотки, что и у стандартных двигателей средней и большой мощности, пусковой ток уменьшается на 1/3, а неизменная индукция определяет изменение пускового момента двигателя пропорционально изменению пускового тока.When switching, the starting current decreases by 1.73 / 2 times due to the Δ / YY circuit itself and to an even greater extent due to a change in the inductance of the stator winding. According to calculations, at the same winding step as standard motors of medium and high power, the starting current decreases by 1/3, and the constant induction determines the change in the starting torque of the motor in proportion to the change in the starting current.
Таким образом, способ пуска асинхронного двигателя переключением статорной обмотки по схеме Δ/YY является простейшим в реализации, осуществляется без изменения числа пар полюсов статорной обмотки и без разрыва соединений фазных обмоток.Thus, the method of starting an induction motor by switching the stator winding according to the Δ / YY scheme is the simplest to implement, it is carried out without changing the number of pole pairs of the stator winding and without breaking the phase windings.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121219/07A RU2516255C2 (en) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Synchronous motor start-up method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121219/07A RU2516255C2 (en) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Synchronous motor start-up method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012121219A RU2012121219A (en) | 2013-11-27 |
RU2516255C2 true RU2516255C2 (en) | 2014-05-20 |
Family
ID=49625022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012121219/07A RU2516255C2 (en) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Synchronous motor start-up method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2516255C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624734C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-07-06 | Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Аграрный Научный Центр "Донской" | Asynchronous motor start-up method |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB191027119A (en) * | 1910-11-22 | 1911-10-19 | George Herbert Fletcher | Improvements in or relating to Methods of Starting Electrical Induction Motors. |
GB118324A (en) * | 1917-08-22 | 1918-08-22 | John Arthur Hirst | Improvements in Switch Gear for Starting and Controlling Electric Motors. |
SU1192086A1 (en) * | 1984-06-26 | 1985-11-15 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт | Versions of method of starting capacitor electric motor |
US4947072A (en) * | 1988-10-21 | 1990-08-07 | A.O. Smith Corporation | Stator winding for two-pole dynamoelectric induction machines |
CN201075799Y (en) * | 2007-08-17 | 2008-06-18 | 襄樊大力特种电机有限公司 | High-efficiency motor with large starting torque |
RU2008107635A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Государственное научное учреждение "Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-технологиче | METHOD FOR REDUCING THE INITIAL CURRENT CURRENT OF AN ASYNCHRONOUS MOTOR |
RU2415507C1 (en) * | 2010-03-25 | 2011-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Method to start three-phase high-voltage electric dc motor |
CN102142752A (en) * | 2010-11-22 | 2011-08-03 | 常州市裕成富通电机有限公司 | Alternating current asynchronous motor and phase change starting method thereof |
-
2012
- 2012-05-23 RU RU2012121219/07A patent/RU2516255C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB191027119A (en) * | 1910-11-22 | 1911-10-19 | George Herbert Fletcher | Improvements in or relating to Methods of Starting Electrical Induction Motors. |
GB118324A (en) * | 1917-08-22 | 1918-08-22 | John Arthur Hirst | Improvements in Switch Gear for Starting and Controlling Electric Motors. |
SU1192086A1 (en) * | 1984-06-26 | 1985-11-15 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт | Versions of method of starting capacitor electric motor |
US4947072A (en) * | 1988-10-21 | 1990-08-07 | A.O. Smith Corporation | Stator winding for two-pole dynamoelectric induction machines |
CN201075799Y (en) * | 2007-08-17 | 2008-06-18 | 襄樊大力特种电机有限公司 | High-efficiency motor with large starting torque |
RU2008107635A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Государственное научное учреждение "Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-технологиче | METHOD FOR REDUCING THE INITIAL CURRENT CURRENT OF AN ASYNCHRONOUS MOTOR |
RU2415507C1 (en) * | 2010-03-25 | 2011-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Method to start three-phase high-voltage electric dc motor |
CN102142752A (en) * | 2010-11-22 | 2011-08-03 | 常州市裕成富通电机有限公司 | Alternating current asynchronous motor and phase change starting method thereof |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
RU 2470445 C1, опубл. 20.12.2012 с приоритетом от 10.05.2011. RU 2469454 C1, опубл. 10.12.2012 с приоритетом от 05.05.2011. RU 2472273 C1, опубл. 10.01.2013 с приоритетом от 10.05.2011. * |
ВОЛЬДЕК А.И., Электрические машины. Учебник, Ленинград, Энергия, 1978, с.570, рис.28.1г * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624734C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-07-06 | Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Аграрный Научный Центр "Донской" | Asynchronous motor start-up method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012121219A (en) | 2013-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU181979U1 (en) | SYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR GENERATOR | |
US20150008777A1 (en) | Synchronous electric machine | |
CN106549547A (en) | A kind of mixing magnet steel magnetic flux switching memory electrical machine | |
JPS5837799B2 (en) | electric motor device | |
RU2516255C2 (en) | Synchronous motor start-up method | |
Lin et al. | An analytical model and parameter computation for universal motors | |
US1849519A (en) | Method of starting alternating current machinery | |
US1500834A (en) | Method of and apparatus for modifying the characteristics of asynchronous dynamo-electric machines | |
US1427360A (en) | Single-phase dynamo-electric machine of the induction type | |
US1752104A (en) | Induction motor with variable reactance | |
CN204168015U (en) | The outer stator type alternating current machine of grouping excitation con-trol | |
RU2285994C1 (en) | Three-phase pole-change winding | |
RU2472273C1 (en) | Four-pole stator winding of asynchronous electric machine | |
GB175995A (en) | Improvements relating to alternating current machines | |
SU1427491A1 (en) | Five-phase/single-phase combination winding of electric machine | |
CN204810092U (en) | Improvement formula synchronous machine | |
CN104617820B (en) | Motor start saturation reactor | |
CN104242491B (en) | The outer stator type alternating current generator of packet excitation con-trol | |
US1509331A (en) | Induction synchronous motor | |
US2254247A (en) | Electric conversion | |
RU2264028C2 (en) | Double-layer fractional-slot three-phase winding | |
CN204179766U (en) | With the internal stator type alternating current machine of plug-in type pole shoe group | |
CN204179904U (en) | With the outer stator type alternating current machine of plug-in type pole shoe group | |
RU2510120C1 (en) | Single-phase induction motor | |
GB625506A (en) | Improvements in and relating to alternating current motors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140524 |