SE455748B - Elektrisk flerfasmaskin med huvudlindningar och styrlindningar - Google Patents

Elektrisk flerfasmaskin med huvudlindningar och styrlindningar

Info

Publication number
SE455748B
SE455748B SE8102273A SE8102273A SE455748B SE 455748 B SE455748 B SE 455748B SE 8102273 A SE8102273 A SE 8102273A SE 8102273 A SE8102273 A SE 8102273A SE 455748 B SE455748 B SE 455748B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
winding
windings
main
phase
machine according
Prior art date
Application number
SE8102273A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8102273L (sv
Inventor
C L Wanlass
Original Assignee
Wanlass Tech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wanlass Tech Inc filed Critical Wanlass Tech Inc
Publication of SE8102273L publication Critical patent/SE8102273L/sv
Publication of SE455748B publication Critical patent/SE455748B/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/28Controlling the motor by varying the switching frequency of switches connected to a DC supply and the motor phases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

455 748 2 tätheten måste hållas vid icke-optimala nivåer under normal drift. Denna relativt låga flödestäthet under normal drift nödvändiggöres även av potentiella inspän- ningsvariationer. Eftersom flödestätheten måste hållas relativt låg måste motorstorleken vara väsentligt större än vad som teoretiskt är nödvändigt vid en idealmotor för att uppnå önskad uteffekt.
Ett annat problem vid konventionella asynkronmotorer är den höga startströmmen. Även detta förorsakar högre flödestäthet vid låga laster än vad som i verkligheten är nödvändigt för effektiv drift vid sådana laster.
Ytterligare ett problem som existerar är hur man skall konstruera en motor, som arbetar effektivt i sitt normala lastområde och ger en hög effektfaktor samt ett stort startmoment och stort kippmoment, när så er- fordras.
Föreliggande uppfinning undanröjer eller reducerar tidigare nackdelar hos elektriska maskiner med hjälp av en flerfasstyrlindning, som har en lindning för varje fas, vilken är lindad på kärna för att omsluta det magne- tiska materialet och kopplad till nämnda flertal av ingångsanslutningar tillsammans med huvudflerfasstator- lindningens lindningar och de seriekopplade kondensatorerna, varvid huvudlindningens och styrlindningens lindningar är anordnade radiellt intill varandra; strömställare för varje lindning av flerfasstatorlindningen; och en triggkälla för strömställarna, vilka samverkar med trigg- källan, kondensatorn och lindningen i varje lindning av flerfaslindningen för strömflöde genom lindningarna, varvid triggkällan är manövrerbar vid variabla frekvenser för ändring av maskinens hastighet. Strömställarorganet, 'kondensatorn och lindningarna matas från en DC-källa och spänningen från denna källa konverteras medelst seriekretsen och strömställarorganet till en klippt AC-fyrkantsvåg över huvudlindningen. AC-fyrkantsvågens frekvensvariation ástadkommes genom ändring av frekvensen hos signalen från den yttre triggkällan, varvid denna signal företrädesvis är diskreta pulser. 455 748 3 Den elektriska maskinen enligt uppfinningen åstadkom- mer ett system, i vilket magnetflödestätheten i statorn kvarhålles vid optimal nivå för nödvändiga belastnings- tillstånd. Dessutom tillåter systemet strömmen i rotorn att bibehållas vid en optimal storlek för nödvändiga be- lastningstillstånd jämfört med de strömstorlekar, som tillåtes i konventionella, elektriska motorer av asykron- typ, varigenom momentet och effekten hos en motor för en given mängd magnetiskt material kan optimeras.
Vid en flerfasmotor är en huvudflerfasstatorlindning lindad på en magnetkärna och innefattar ett flertal lind- ningar, som var och en representerar en enda fas. Kondensa- torer är anslutna till ingångsansldtningar tillsammans med resp huvudlindningar och seriekopplade kondensatorer.
Ett strömställarorgan är seriekopplat med huvudlind- nings- och kondensatorkretsen för varje fas och detta strömställarorgan verkar i beroende av en yttre trigg-' källa, som åstadkommer diskreta pulser med en förbestämd frekvens för att därigenom skapa ett sekventiellt ström- flöde i motsatta riktningar, varvid kondensatorn och huvudlindningen sekventiellt slår av strömflödet för att därigenom skapa en växelspänning. I en trefasmoton triggar den yttre signalkällan varje fas vid intervaller med 1200 fasskillnad för att åstadkomma en växelströms- maskin med en lämplig trefasmatning. Motorvarvtalet varieras genom ändring av pulsfrekvensen från den yttre triggkällan.
Matningen till den yttre triggkällan kan vara en DC-spänning eller en konventionell trefasspänning, som är lämpligt likriktad, eller en enfasspänning, som är lämpligt likriktad.
Det finns även en styrlindning med en lindning för varje fas, varvid varje styrlindning och huvudlindning- arna i varje fas är motsatt lindade, så att vid låg be- lastning den totala flödestätheten från huvud- och styr- lindningarna, vilka ligger väsentligen radiellt intill varandra, är låg och vid ökad belastning den totala flö- destätheten ökar, när flödesalstringen i lindningarna adderas till varandra. 455 748 4 Flerfasstyrlindningen, som är lindad på kärnan för att omge det magnetiska materialet, är ansluten till in- gångarna och är fysiskt placerad på statorn, så att vek- _k torförhållandet för strömmarna i huvudlindningarna och å strömmarna i styrlindningarna, som är belägna väsentli- gen radiellt intill huvudlindningarna, får vektorsumman av dessa strömmar att minska, när lasten ökar mot full last.
Kondensatorerna har ett sådant värde, att spänningen över dessa i kombination med ingångsspänningen periodiskt kommer att medföra ett överskridande av volt-sekundkapaci- teten hos statorkärnan, vilket resulterar i att kärnan pe- riodiskt kommer att icke-linjärt ändras från höga till lå- ga flödestäthetstillstånd och tillbaka igen. Medelflödes- tätheten i statorkärnan hålles således på en ganska hög nivå utan risk för höga inspänningar, som resulterar i ex- tremt höga ingångsströmmar. Kondensatorerna begränsar den energimängd, som kan överföras till rotorn, även om denna har låg impedans, varigenom även rotorströmmen kan optime- ras. Rotorimpedansen kan göras lägre än vid en konventio- nell motor och den vid stillastående motor inducerade ström- men kan göras mer optimal än tidigare. Denna ström kommer fortfarande att ha ett lämpligt värde vid normala motor- driftshastigheter och normala belastningar. Således kan motorn enligt föreliggande uppfinning optimeras på ett bättre sätt än konventionella motorer vid ett stort antal applikationer eller för en given applikation.
Genom att i föredragna former utnyttja kondensatorer i serie med huvudstatorlindningen och genom att verksam- göra motorns magnetbana till mjuk mättning i beroende av begränsningseffekten hos kondensatorernas totala energi- överföring, blir slutresultatet en motor, som kan akti- veras vid optimerad flödestäthet under de flesta nätspän- ningstillstånd utan förekomst av extremt höga inströmmar vid höga inspänningar. Med andra ord skulle inströmmen och flödestätheten i maskinen inte vara extremt icke- ; linjär som funktion av nätspänningen, vilket däremot är fallet vid standardasykronmotorer och andra motorer. 455 748 Föreliggande uppfinning utnyttjar det faktum, att motor- lindningens induktanser endast kan absorbera så mycket energi innan det magnetiska materialet i motorstatorn mättas och urladdar kondensatorerna. När motorns magne- tiska material mättas laddas kondensatorerna ur via motor- lindningen och nätspänningskällan samt laddas upp med mot- satt polaritet. Strömmen genom lindningen reverseras där- efter och kondensatorerna utgör då energikällan och kvar- håller strömflödet genom lindningarna. Detta fortgår tills inspänningen ändrar polaritet. Nätspänningens volt-se- kunder adderas till de volt-sekunder, som matats till huvudlindningarna medelst kondensatorerna. Detta fort- går tills det till huvudlindningen matade, totala volt- sekundvärdet överskrider volt-sekundkapaciteten i lind- ningarna och motorstatorns magnetiska material och där- efter mättas återigen motorns magnetiska material. Där- efter urladdas kondensatorerna via motorlindningarna eftersom de mättats,och nätspänningskällan laddar åter upp kondensatorerna med motsatt polaritet. Strömmen re- verseras därefter ännu en gång genom huvudlindningarna och kondensatorerna matar än en gång strömmen genom huvudlindningarna. Detta fortgår tills ledningsspänningen återigen ändrar polaritet. När ledningsspänningsamplitu- den fortsätter att öka kommer ledningsspänningens volt- sekundkapacitet och kondensatorernas volt-sekundkapaci- tet åter att vara i fas och adderas tills volt-sekund- kapaciteten för huvudlindningarna och tillhörande magne- tiska material överskrides. Det magnetiska materialet i lindningen mättas återigen och huvudlindningens induk- tans minskar betydligt, vilket får kondensatorerna att återigen ladda ur lindningen. Detta förfarande repete- ras varje halv-cykel och resulterar i att motorn arbe- tar vid maximal flödestäthet och således vid maximal kraft, Föreliggande uppfinning tillåter optimal flödestät- maximalt moment och maximal effekt. het och eftersom spänningen över varje kondensator vanli- gen är högre (ehuru så inte behöver vara fallet) än led- ningsspänningen är flödestätheten i statorkärnan relativt 455 748 lO 6 oberoende av lednings- eller nätspänningen över ett ganska brett amplitudområde. Dessutom förhindrar varje kondensa- tor överströmmar att passera genom motorlindningen, när det magnetiska materialet mättas, eftersom endast energin i kondensatorn, dvs l/2CV2, kan överföras genom respek- tive lindning. Den begränsade energiöverföringen, som bestäms av kondensatorvärdet (farad) och spänningen över kondensatorn (1/2CV2) förhindrar överströmmar från nätet att passera genom huvudlindningen.
Resultatet blir en AC-motor, som får varvtalsvariabla karakteristikor och som kommer att arbeta över stora in- spänningsområden och vid hög verkningsgrad med utmärkta arbetskarakteristikor. Eftersom kondensatorerna begränsar den energimängd, som överföres genom huvudlindningen un- der varje halv-cykel, har risken för motorutbränning re- ducerats i hög grad, varvid en sâdan utbränning i vissa fall normalt ej är möjlig. Vid en överbelastning av mo- torn är det enda som kommer att hända att motorn stallar (stall) och att motorns ineffekt väsentligt reduceras.
Detta beror på att en lägre spänning än normalt kommer att ligga över seriekondensatorerna, eftersom motorn ej 2-energinivån arbetar i den reglerade fasen och l/2Cy avsevärt reduceras. _ I en trefasmotor är styrlindningarna på statorkärnan parallellkopplade med var sin av de tre seriekretsarna av huvudlindningar och kondensatorer och kan åstadkomma betydligt högre startmoment för motorn. Styrlindningarna har i allmänhet högre impedans än huvudlindningarna och därför är strömmen genom styrlindningarna relativt låg jämfört med t ex strömmen genom huvudlindningarna i en asykronmotor. _ Dessutom tjänar styrlindníngarna till att begränsa inströmmen,eftersom dessa lindningar, när inspänningen ökar eller motorhastigheten ökar, börjar att fungera som generatorlindningar på grund av den mot-emk, som över- skrider inspänningen, och alstra en ström, vilken mot- verkar en del av strömmen genom huvudlindningarna. Detta har naturligtvis gjorts möjligt genom att huvudlindning- arna utgör den primära kraftkällan för motorn. 455 748 7 De radiellt angränsande lindningarna utgöres av de lindningar, som är magnetiskt kopplade. I en trefasmotor ligger strömmen för den angränsande styrlindningen före huvudlindningsströmmen, när tomgângsbelastning före- ligger, och är huvudsakligen i fas och k0mmêr vid ökande belastning ur fas och hamnar mer och mer före huvudlindningsströmmen och drar sig mot en maximal vek- torförskjutning av 1800.
Om huvudlindningarna och de angränsande styrlindning- arna är lindade åt motsatta håll kommer den totala netto- flödestätheten vid låg belastning att vara låg och vid ökande belastning öka, när vektorriktningen för motsva- rande styrlindningsström ändras.
Var och en av huvud- och styrlindningarna definierar åtminstone två magnetpoler, varvid centrumen för huvudlinå- ningarnas poler och centrumen för styrlindningarnas poler överlappar respektive poler magnetiskt sett.
Vid en ytterligare föredragen utföringsform av upp- finningen är centrumen för styrlindningarnas poler fy- siskt sett belägna väsentligen mellan huvudlindningarnas poler för att därigenom öka motorns start- och kipp- m0ment- Vid ett sådant fall förblir den elektriska vektor- framställningen för_strömmarna hos motsvarande, angränsan- de huvudlindnings- och styrlindningsströmmar väsentligen oförändrad. Den fysiska och magnetiska ändringen åstad- kommer större symmetri. I vissa fall tillåter den meka- niska spårformen denna fysiska och följaktligen magne- tiska plaCering endast att åstadkommas delvis.
Vid ytterligare en föredragen utföringsform av upp- finningen är styrlindningen lindad radiellt utanför hu- vudlindningen, så att omrâdet mellan huvudlindningen dch rotorn minimerar huvudlindningens läckreaktans.
Fig 1 visar ett schema över en föredragen utförings- form av en trefasmotor enligt föreliggande uppfinning. Fig 2 visar tidsanpassningen för strömställningssiqnalerna från en triggkrets till en trefasmotors tre faser. Fig 3 vi- sar lindningarna i en trefasmotor med fyra poler. Pig 4 visar en linjär framställning av härvorna i trefasmotor- 455 748 8 lindningarna i fig 3. Fig 5 visar ett vektordiagram över ström- och spänningskarakteristikorna hos huvudlindning- ens fysiskt motsvarande lindningar och den fysiskt mot- svarande hjälplindningen.
Pig l åskådliggör schematiskt en Y-kopplad motor, som har egenskaperna enligt föreliggande uppfinning. Figuren visar tre lindningar 10, 12 och 14 av huvudstatorlind- ningen i en asykronmotor av burlindningstyp, vilken all- mänt har en stator av magnetiskt material och en burlin- dad rotor. Varken statorn eller rotorn visas men vanligen har motorn fyra poler, ehuru flera eller färre poler kan användas. Huvudstatorlindningarna 10, 12 och 14 bildar de fyra polerna, vilket beskrivs i fig 3 och 4, och det finns i varje fas A, B och C en seriekondensator 16. Kondensa- torn 16 behöver ej ha ett visst speciellt värde men dess kapacitans måste vara så hög, att en kapacativ effekt- faktor kvarhålles i den seriekrets, som innefattar kon- densatorn och lindningen 10, 12 eller 14, under motorns normala driftstillstånd. Styrlindningar 18, 20 och 22 är parallellkopplade med lindningarna lO, 12 resp 14 samt resp kondensator 16. Lindningarna 18, 20 och 22 har företrä- desvis högre induktans och impedans än lindningen 10, 12 och 14. De kan t ex ha flera varv av finare tråd. ' Till varje seriekrets bestående av huvudlindning och kondensator är kopplade ett par styrda kiseldioder 24 resp 26 för fasen A; 28 resp 30 för fasen B; och 50 resp S2 för fasen C. Tvärs över varje kiseldiod är det in- kopplat återkopplingsdioder 54 och 56 i fas A; 58 och 60 i fas B samt 62 och 64 i fas C. Kiseldioden 72 är parallellkopplad med seriekretsen bestående av lindningen och kondensatorn 16, och kiseldioden 24 är seriekopp- lad med denna seriekrets. I fas B är på motsvarande sätt kiseldioden 30 parallellkopplad med seriekretsen bestå- ende av huvudlindningen 12 och kondensatorn 16 och ki- seldioden 28 är seriekopplad med denna seriekrets. I fas C är kiseldioden 52 parallellkopplad med seriekret- sen bestående av huvudlindningen 14 och kondensatorn 16 och kiseldioden 50 är seriekopplad med denna seriekrets. 455 748 9 Spolar 202, 204; 206, 208; och 210, 212 är seriekopp- lade med kiseldioderna 24, 26; 30, 28; resp 50, 52, var- vid spolarna underlättar frånslagning av dioderna, vil- ket kommer att beskrivas närmare nedan.
Det finns även en yttre signalkälla, som är inrättad för fasen A och bildas av en triggkrets 66, som är kopp- lad till en logikkrets 68. Triggkretsen 66 är ansluten till seriekretsen bestående av huvudlindningen 10 och kondensatorn l6 vid anslutningar 74 och 76. Logikkret- sen 68 styr triggkretsens 66 funktion och liknande logik- kretsar och triggkretsar är anordnade för faserna B och C.
I vissa fall kan en enda logikkrets styra alla tre trigg- kretsarna 66. Logikkretsen 68 drivs medelst en DC-källa, som bestäms av en seriekrets av en zenerdiod 75 och ett motstånd 77, varvid logikkretsen är inkopplad däremellan och varvid zenerdioden 75 låser DC-spänningen till logik- kretsen 68 vid en konstant nivå. Q Spänningen på ledningarna 79 och 81 är en DC-spän- ning, som matas till seriekretsen bestående av stator- lindningarna och kondensatorerna, styrlindningen samt strömställarorganet. DC-källan åstadkommes med hjälp av en konventionell AC-källa, vilken indikeras med ledning- ar 78, B0 och 82, på vilka faserna A, B och C markerats, vilka faser matas till en helvågslikriktarbrygga bestå- ende av dioder 84 och 86 för fas A, 88 och 90 för fas B och 92 och 94 för fas C. Utsignalen från helvâgslikrik- taren, som bestäms av dioderna, är en klippt DC-utsig- nal. Kondensatorn 96 utgör ett filter för denna utsig- nal och förbättrar DC-utsignalen. Ett motstånd 98 är ett läckmotstånd, som säkerställer att kondensatorn 96 ur- laddas, när motorn slås av. x Fig 2 visar den tidssekvens, med vilken logikkret- sen 68 för fas A och motsvarande kretsar för fas B och C får triggkretsarna-för respektive faser att pulsa sek- ventiellt och åstadkomma en vanlig trefasspänning, nämligen en spänning med 1200 förskjutning mellan faserna. Alterna- tiva pulser från triggkällan för varje fas matas omväxlan- de till kiseldioderna i varje fas. För fasen A matas såle- 455 748 des pulser omväxlande till SCR 24 och SCR 26. Den visade sekventieringen skulle för A bli den första pulsen till SCR 24 och den andra pulsen till SCR 26 med 1800 fas- förskjutning mellan pulserna. För fas B skulle en puls maa 12o° förskjutning matas till scR 28 och en puls maa 3000 förskjutning till SCR 30. För fas C skulle en puls maa 6o° förskjutning matas till scn 52 och en puls med 2400 förskjutning matas till SCR 50.
Triggkretsen 66 består av ett par icke i detalj vi- sade relaxationsoscillatorer, vilka fungerar så, att när en av oscillatorerna slås till triggas den ena SCR 70 för tändning. Samtidigt slås SCR 72 av, vilket kommer att beskrivas närmare nedan. Dioderna 54 och 56 arbetar med respektive SCR 70 och 72 så, att strömmen återkopp- las, när kiseldioden kopplas ifrån. Vågformen för AC-spän- ningen vid SCR 24 och 26 blir en positiv respektive nega- tiv puls, varigenom AC-spänningen över seriekretsen be- stående av huvudlindningen 10 och kondensatorn 16 blir en fyrkantvåg.
Frånslagning av kiseldioderna kan åstadkommas medelst triggkretsen 66 eller medelst huvudlindningen 10 och kon- densatorn 16. I det sistnämnda fallet arbetar kretsen på följande sätt: SCR 70 triggas till ledande tillstånd me- delst triggkretsen 66, som får en ström att flyta i en riktning. Antag att lindningen 10 mättas i detta till- stånd. När kondensatorn 16 börjar laddas upp med posi- tiv polaritet på den vänstra kondensatorplattan, minskar strömmen genom lindningen l0, tills det magnetiska mate- rialet i denna lindning går ur mättning. Vid denna tid- punkt är kondensatorns 16 laddning stor nog att orsaka strömflöde genom lindningen 10 i ändrad riktning, eftersom denna kondensatorspänning är större än DC-käl- lans spänning. Strömmen ändrar därefter riktning och detta reverserar strömflödena genom dioden 54 och föror- sakar frånslagning av SCR 70. Detta fortsätter tills triggkretsen 66 slår till SCR 72. Detta medför borttag- ning av DC-källans spänning, vilken var motsatt spän- 455 748 11 ningen över kondensatorn 16, vilket egentligen motsvaras av ett plötsligt spänningstillägg, som är lika med käl- lans spänning, till den spänning, som tidigare sågs av lindningen l0. Det totala volt-sekundvärdet, som påläg- ges lindningen 10, överskrider snart volt-sekundkapaci- teten hos lindningen 10 och dennas magnetiska material, vilket mättas, varigenom en reduktion av lindningens 10 induktans åstadkommas. Kondensatorn 16 urladdas däref- ter via lindningen 10. Kondensatorn 16 laddas nu upp med motsatt polaritet, dvs den högra kondensatorplattan blir positiv. När kondensatorn laddas upp med denna nya och motsatta polaritet, minskar strömmen genom lindningen , vilket medför att lindningen går ur mättning och in i ett tillstånd med högre impedans. Strömmen genom lind- ningen 10 reverseras därefter, när den högra kondensa- torplattan blir positiv relativt den vänstra plattan.
Denna ström passerar genom dioden 56 och orsakar från- slagning av SCR 72.
Detta tillstånd kvarhålles till triggkretsen,åter igen slår till SCR 70. DC-källans spänning adderas nu till kondensatorns 16 spänning, vilket medför att volt- sekundkapaciteten hos lindningen 10 och dennas magnetis- ka material överskrides, varigenom lindníngen åter mät- tas och strömmen går på det ursprungligen visade sät- tet. Därefter repeteras cykeln av sig själv. Resulta- tet blir en självkommuterande AC-asynkronmotorinverte- rare, som drivs från en DC-källa. Termen AC-spänning innefattar både en normal ledningsspänning och en spän- ning, vars polaritet periodiskt reverseras, t ex medelst en inverterare.
S Motorvarvtalet ändras medelst triggkretsen 66 och andra triggkretsar för faserna B och C. Varje triggkrets innefattar två transistorer och en potentiometer. Änd- ring av potentiometerns resistans varierar transistor- kretsarnas styrspänning och detta ändrar transistorer- nas oscillationsfrekvens. Detta ändrar pulsfrekvensen till SCR 70 resp 72 samt kiseldioderna för de tvâ faser- 455 748 12 na B och C. En enda styrning för alla potentiometrarna har âstadkommits, så att frekvensändringen för alla trigg- kretsarna kan åstadkommas samtidigt. Ändringen av frek- vensen hos AC-spänningen över statorn tillåter ändring av motorvarvtalet. Således gör den variabla frekvens- triggsignalen det möjligt att åstadkomma den önskade motorn med variabelt varvtal.
Motorns funktion har beskrivits ovan. Sammanfattnings- vis gäller för fas A: när en fyrkant-AC-spänning matas genom strömställarna 70 och 72 till lindningen 10, bör- jar kondensatorn 16 sin uppladdning och en ström flyter genom lindningen 10 samt genom lindningen 18. När rotor- hastigheten och mot-emk ökar, blir lindningens l0 effek- tiva induktans sådan, att denna lindning tillsammans med kondensatorn 16 övergår till arbetstillståndet. Med andra ord blir lindningens 10 och dess tillhörande magnetiska materials effektiva volt-sekundkapacitet tillräckligt stor för att tillåta drivning av anordningen på det ovan beskrivna sättet, dvs kondensatorn 16 kommer periodiskt att ändra tillstånd, dvs kommer att urladdas och upplad- das i motsatt riktning, vilket får det magnetiska mate- rialet för lindningen 10 att växla från ett icke-mättat till ett mättat tillstànd, meaan medeifiöaestätheten ' kvarbålles vid ett ganska högt värde. Samma saker kommer att hända i var och en av de andra faserna B och C.
Fig 3 visar den fysiska placeringen av tolv härv- grupper, vilka bildar de tre faserna av en motor, varvid varje fas har fyra åtskilda härvgrupperingar för bildan- de av en fyrpolig motor. Härvgrupperna och polerna i huvudlindningen är medurs sett betecknade med l, 8A och 3 (motsvarar den första magnetpolens faser A, B och C); 4: 2 och 6 (motsvarar faserna A, B och C för den andra magnetpolen); 7, 5 och 9 (motsvarar faserna A, B och C för den tredje magnetpolen); och 7A, 8 och 9A (motsvarar faserna A, B och C för den fjärde magnetpolen). Radiellt utanför huvudlindningarna är styrlindningarna anordnade, vilka bildar magnetiska poler och ligger huvudsakligen 900 före huvudlindningspolerna i fas. Polernas ordnings- 455 748 13 följd är sådan, att de rotationsfält, som skapas av hu- vudlindningarna och styrlindningarna, roterar åt samma håll. Den 900, magnetiska fasförskjutningen är ekviva- lent med approximativt 450 fysisk förskjutning och den magnetiska fasförskjutningseffekten åskådliggöres om lindningarna läses moturs i pilens 50 riktning. Härv- grupperna och polerna för styrlindningarna har medurs (den första magnetpolens faser A, B och C); 2', 6' och 7' sett givits hänvisningssiffrorna 8A', 3' och 4' (motsvarar den andra magnetpo1en); 5', 9' och 7A' (mot- svarar den tredje magnetpolen ); och 8', 9A' och l' (motsvarar den fjärde magnetpolen).
Hänvisningssiffrorna för huvud- och styrlindningarna hänvisar till tilledningstrådarna från härvgrupperna, vilka bildar en del av varje lindning, varvid det finns fyra härvgrupper för varje lindning av varje fas.
Sammankopplingen av de fyra härvgrupperna, som bil- dar fas A av huvudlindningen och fas A' av styrlindning- en kommer att beskrivas närmare nedan. De ledningar, som sammankopplar fasen B och C för huvudlindningen och B' och C' för styrlindningen har av tydlighetsskäl ej åskâdliggjorts, men det torde stå klart för fackmannen hur dessa lindningar bör kopplas, när kopplingarna för faserna A och A' studerats.
Fasens A härvgrupperingar, som bildar huvudlindning- en mellan tilledningstrådarna 1 och 7A börjar med en härvgrupp 100, som medelst en ledning 101 är ansluten till en härvgrupp 102, vilken i sin tur medelst en led- ning 103 är kopplad till en härvgrupp 104, som slutligen medelst en ledning 105 är kopplad till en härvgrupp 106, som har en fri tilledningstråd 7A. Varje härvgrupp i detta exempel har tre härvor och det må påpekas att in- till varandra liggande härvgrupper 100, 102, 104 och 106 är lindade åt motsatta håll för att därigenom skapa motstående poler intill varandra. Var och en av de tre härvorna i varje härvgrupp är lindade på samma sätt. Pi- lar 107, 108, 109 och 110 indikerar strömriktningen i varje härvgrupp. Ledningen 101 hopkopplar härvgrupperna 455 748 14 100 och 102 vid deras slutändar 111 och 112. Ledningen 103 hopkopplar härvgrupperna 102 och 104 vid deras slut- ändar 113 och 114. Ledningen 105 hopkopplar härvgrupperna 104 och 106 vid deras slutändar 115 resp 116. Tillednings- trådarna 1 och 7A lämnar härvgrupperna 100 och 106 vid dessas startändar 118 resp 117.
Härvgrupperna för fasen A' i styrlindningen är på motsvarande sätt inkopplade mellan tilledningstrádar 8A' och 2'. Om man utgår från en härvgrupp 119 hopkopplar en ledning 120 denna härvgrupp med en härvgrupp 121.
En ledning 122 hopkopplar härvgrupper med en härvgrupp 121 och 123. En ledning 124 hopkopplar härvgrupper 123 och 125. Radiellt intill varandra belägna líndningar har motsatta strömmar, vilket visas med pilar 126, 127, 128 och 129 och en mot slut- och startändkopplingen vid huvudlindningarna svarande koppling existerar även vid styrlindningarna. Ledningen 120 hopkopplar härvgruppens 119 slutände 130 med härvgruppens 121 slutände 131. Led- ningen 122 hopkopplar härvgruppens 121 startände med härvgruppens 123 slutände 133. Ledningen 124 hopkopplar härvgruppens 123 slutände 134 med härvgruppens 125 slut- ände 135. Tilledningstrådar 8A' och 2' lämnar härvgrup- pen 119 resp 125 från startändarna 136 resp 137. ' Pâ motsvarande sätt bildas fas B mellan tillednings- trådarna 2 och 8A för respektive härvgrupper, varvid led- ningar pâ motsvarande sätt som ovan hopkopplar de övriga två härvgrupperna för fasen B. Fasen B' i styrlindningen bildas mellan tilledningstrådar 9A' och 3' för respektive härvgrupper, varvid ledningar inkopplar de övriga två härvgrupperna i fasen B'. Fasen C bildas mellan tilled- ningstrådar 3 och 9A och ledningar inkopplar de två öv- :riga härvgrupperna i fasen C. Fasen C' bildas mellan tilledningstrådar 4' och 7'. Det torde stå klart för fackmannen hur härvgrupperna i faserna B, B', C och C' är inkopplade.
I fig 3 och 4 indikeras magnetpolerna med streckade linjer 32a, 32b, 32c och 32d för huvudlindningarna och 34a, 34b, 34c och 34d för styrlindningarna. Pig 4 åskåd- 455 748 liggör ett linjärt förhållande mellan de olika magnet- polerna och de härvor, som bildar dessa poler. Pilen 52 indikerar betraktelseriktningen för polerna. Centrum för varje pol i huvudlindningen passerar genom fas B och centrum för polerna i styrlindningen passerar genom fa- sen B'. Mellan faserna C och A resp C' och A' finns pol- ändarna.
Rotorn för motorn indikeras med hänvisningssiffran l4 och det framgår att huvudlindningarna i statorn lig- ger närmre rotorn och avsikten med detta är att reducera huvudlindningens läckreaktans och därigenom minimera för- lusterna. Om styrlindningen skulle placeras närmast ro- torn skulle man få högre läckreaktans och förmodligen lägre verkningsgrad, men startmomentet och kippmomentet skulle bli högre.
Styrlindningarnas härvor är lindade på motsatta vis i förhållande till huvudlindningens härvor, varvid de ' flöden, som alstras medelst lindningen för huvud- och styrlindningarna, som är fysiskt sett placerade_under varandra, vid tomgång eller låg belastning blir motsatt riktade och det därvid alstrade, totala netto- flödet minimerat. När lasten ökar börjar strömmen i styrlindningen att ligga ännu mer före huvudlindnings- strömmen i fas dade åt motsatta håll, vilket får flödet från huvud- resp styrlindningarna att öka, när deras vektorer när ett additivt läge.
I motorn i fig 3 är den fysiska inriktningen mellan på grund av att lindningarna är lin- huvudlindningsfaserna och motsvarande styrlindningsfaser A B C A B C A B C A B C B'c'A' B+c'A' B'c'A' B'c'A' Ett vektordiagram för spänningen och strömmen i lind- Huvudlindning: Styrlindning: ningar, som ligger på samma radie, Visas i fig 5. För huvudlindningen visas spänningen och strömmen i fas A och för styrlindningen visas spänningen och strömmen i fas B', varvid dessa lindningar befinner sig mittför varandra i rummet. En vektor 36 indikerar spänningen över fasens A huvudlindning och en vektor 38 visar 455 748 16 .strömmen i denna lindning vid tomgång. När belastning- en ökar förflyttas strömvektorn 38 till ett läge 40, som motsvarar överbelastningsläget. Märklasten ligger mellan vektorerna 38 och 40 men visas inte på ritningen. En vektor 42 visar spänningen över styrlindningsfasen B', vilken spänning är förskjuten 1200 från fasens A spän- ning. Vid tomgång är strömmen väsentligen i fas med yektorn 38, vilket indikeras med en vektor 44.
"I-fas" vid ett idealfall skulle betyda att ingen som helst fasförskjutning förelåg och med en sådan egenskap skulle en motor arbeta effektivt nära nog vid tom- gång. I denna beskrivning måste uttrycket "i-fas" ges vidare medning i beroende av den speciella motor, som väljs. vid föredragna utföringsformer av uppfinningen ligger denna vinkel mellan 00 och 600. Denna vinkel bör företrädesvis vara mindre än 450, vilket skulle gälla för ett fall med en motor, som arbetar i ett område mel- lan tomgångs- och märkbelastning. En sådan motor skulle få en kombination av goda nära-tomgångs- och full-last- kurvor. Om fasvinkeln vore större än 600 skulle tom- gångskurvorna försämras men verkningsgraden förbätt- ras vid överbelastningstillstånd. I fig 5 t ex är i-fasskillnaden 67,8? vid tomgång. Av efterföljande tabeller, som avser samma motor som utnyttjats vid dia- grammet i fig 5, uppnås optimal verkningsgrad vid 25% överbelastning. Om optimal verkningsgrad önskades vid 50% överbelastning skulle tomgångsfasvinkeln ovan behövt vara ännu större än 67,80.
Allteftersom lasten ökar kommer vinkeln mellan IA och IB-att ändras till läget 46 och de relativa strömmar- na kommer därigenom ur fas. Denna vinkeln närmar sig men när ej 1800 och följaktligen reduceras vektorsumman av strömmarna IA och IB, På detta sätt ökas motorns effekt- faktor, när motorn belastas upp till märklasten. Motsva- rande vektordiagram och förändringar kan visas för andra, intill varandra liggande faser, nämligen B och C' resp C och A'. 455 748 17 Denna optimerade flödestäthet åstadkommes genom att man i rummet placerar lindningarna för faserna A och B', B och C', C och A' intill varandra på det i fig 3 och 4 visade sättet samt utnyttjar strömmarna i dessa lind- ningar på det i samband med fig 5 beskrivna sättet för att medelst intill varandra belägna lindningar A och B', B' och C' resp C och A' alstra det följdriktiga netto- flödet.
Flödestätheten optimeras för speciella belastnings- tillstånd, som återspeglas i vektorpositionerna IA och IB,. Detta i sin tur minimerar ledningsströmmen för den speciella belastningen. Således medför flödestäthets- styrningen en minimering av de ledningsströmmar, som be- hövs vid speciella lasttillstånd. 7 Vid en standardmotor är flödestätheten jämförelsevis relativt oberoende av lasten och således är även lednings- strömmen väsentligen oberoende av lasten, varvid det blir mindre skillnad mellan tomgångs- och maxlast eller fullast.
Vid föreliggande uppfinning emellertid är flödestäthèter- na mer lastberoende och följaktligen förekommer det redu- cerade ledningsströmmar vid lägre lastpunkter, vilket ger högre verkningsgrad i motorns arbetsområde och inte en- bart runt märklastpunkten.
Följaktligen har motorn enligt föreliggande uppfin- ning högre verkningsgrad och högre effektfaktor över ett mycket större område än vad som tidigare har varit fal- let.
Det har även visat sig att motorn kan arbeta ovanför märklasten med högre verkningsgrad än vad som tidigare varit fallet. Vid en sådan överbelastningssituation är vektorförskjutningen av strömmen IB, sådan, att denna ström ändras från läget 46 till läget 48. Vid denna punkt är vektorförskjutningen mellan IA och IB, något mindre än 1ao°. I detta fail råder högre effektfaktor och effek- tivare arbetstillstånd.
Vid utförda tester kördes en Wanlassmotor modell .A1sn§, F-4427, trefastyp. 746 w (1 hp), zsø v via 455 748 18 1755 rpm vid märklast och ett kippmoment av 16,7 Nm, varvid följande data uppnåddes. En 10 uF kondensator seriekopplades med varje huvudlindning. Vid låg last blev motoruteffekten 42 W och huvudlindningarna drog en effekt av 510 W, medan styrlindningarna genererade 390 W tillbaka till systemet. Detta gav en total verk- ningsgrad av 35,4%. Vid 254 W konsumerade huvudlind- ningarna 504 W, medan styrlindningarna genererade 174 W tillbaka till systemet och därigenom erhölls en verk- ningsgrad av 76,8%. Vid märklast konsumerade huvudlind- ningarna 479 W och styrlindningarna ändrade sitt till- stånd från att vara en effektgenerator till att vara en effektförbrukare och i själva verket förbrukade 368 W, varvid den totala verkningsgraden blev 87,3%.
När motorn kördes ovanför märklasten till 1,4 kW, drog styrlindningarna mer och mer effekt och verkningsgraden blev 84,6%. Denna motor arbetade effektivt i området 370 W till 1,5 kW med en verkningsgrad överstigande 82,l%, vil- ket är en förbättring jämfört med tidigare kända mo- torer. När motorlasten ökas ändrar styrlindningarnas ström sin vektorposition i enlighet med vad som beskri- vits ovan. Motorns effektfaktor låg i området 0,9-0,97: Vid vissa utföringsformer av uppfinningen har det visat sig lämpligt att öka startmomentet och kippmomen- '25 tet genom förbättring av magnetfältssymmetrin. Den fy- siska placeringen av huvud- och styrlindningarna rela- tivt varandra enligt fig 3 och 4 ger ej ett exakt kvad- raturförhållande fysiskt och magnetiskt sett vid en tre- fasig fyrpolsmotor. Ett fysiskt kvadraturförhållande kräver att styrlindningarnas centrum ligger mellan hu- vudlindningarnas poler och av detta skäl är det nödvän- digt att förflytta lindningarna relativt varandra 300 elektriskt och därmed lS° fysiskt. Varje spår i en kon- ventionell stator visar en 200 elektrisk ändring (100 fysisk ändring) och följaktligen förflyttades lindning- arna i testmotorn 200 elektriskt och ej 300 elektriskt, vilket var praktiskt omöjligt. Detta förbättrade inrikt- ningen av styrlindningarnas polcentrum till en punkt tätt 455 748 19 intill positionen mellan huvudlindningarnas poler, varige- nom felinriktningen endast blev 100 elektriskt. Magnetfälts- symmetrin blev följaktligen förbättrad. Denna justering ger följande inställning av huvudlindnings- och styrlind- ningspolerná i förhållande till varandra.
A B C A B C A B C A B C A'B'c' A'B'c' A'B'c' A'B'_" Framställningen ovan visar ett överdrivet avstånd Huvudlindning: Styrlindning: C' mellan lindningarna C och A samt C' och A' men det vik- tigaste är att visa, att centrum för lindningarna B och B' nu hamnar mellan polernas ändar.
Denna förändring förbättrade startmomentet och kipp- momentet och det blev ingen negativ inverkan på det bi- behållna lastområdet. Vid en testmotor erhölls följande parametrar: Nätspänning 230 V Kondensator i huvudlindning 10 UF Kippmoment 16,5 Nm vid 1203 rpm Startmoment 13,4 Nm Total ström vid låst rotor 19,3 A Märklast 4,1 Nm vid 1755 rpm = 770,3 W ' Ineffekt = 357 W verkningsgrad 87,3% Effektfaktor 0,94 Motorparametrarna vid 25% överbelastning: Nätspänning 230 V Kondensator i huvudlindning 10 UF Kippmoment 16,5 Nm vid 1203 rpm Startmoment 13,4 Nm Total ström vid låst rotor l9,3 A % överbelastning = 5,1 Nm Viå 1740 IPN = 926,9 W Ineffekt = 1055 W verkningsgrad 87,3% Effektfaktor 0,95 455 748 Styrlindningarnas växling från generatorfas till mo- torfas uppstod vid approximativt 2,7 Nm. Detta motsvarar en total ökning av startmomentet Ca 23% 0Ch av kiPP" momentet ca 19% jämfört med den osymmetriska, fysiskt icke-skiftade motorn, som beskrivits tidigare.
Vid andra exempel av motorn eller maskinen, som har ett annat antal magnetpoler, t ex två eller sex poler, blir vinkelarrangemangen och vektorrepresentationerna annorlunda. Dessutom kan antalet spår, med vilka motor- lindningarna kan förskjutas för åstadkommande av optimal vektordisposition, skilja sig från exemplet ovan. Likaså kan fastalet för maskinen kräva andra parametrar.
Beskrivningen ovan har inte åskådliggjort det sätt, på vilket de tre härvorna i den flerfasiga huvudstator- lindningen skall lindas på statorkärnan, eftersom vilken som helst konventionell teknik, t ex slinglindning eller koncentrisk lindning skulle vara tillfredsställande, vil- ket lätt inses av fackmannen. Ej heller har någon speci- ell rotorkonstruktion visats, vilket betyder att en bul- lindad rotor kan användas.
Vid en annan utföringsform av uppfinningen skulle motorerna t ex kunna lindas enligt dubbelspänningstek- nik för dubbla lindningar. ' Uppfinningen kan även utnyttjas så, att motorer spo- las om och konstrueras på det ovan beskrivna sättet. I ett SOIU sådant fall bildar standardmotorramen en stator, har så mycket magnetiskt material, som är nödvändigt för drift under existerande standardformer. Vid omkonstruk- tion enligt föreliggande uppfinning emellertid, när mo- torn utformas för drift vid märkdata, behöver motorn ej utnyttja allt det tillgängliga, magnetiska materialet.
I ett sådant fall kommer motorn att lindas sâ, att spän- ningen över kondensatorn, som adderas till inspänningen, inte orsakar överskridande av kärnans volt-sekundkapaci- tet och ej kommer att driva kärnan mellan mättade och icke-mättade tillstånd. Om det magnetiska materialet i ett sådant fall skulle användas vid sin maximala kapaci- 455 748 21 tet i enlighet med uppfinningen och kärnans volt-sekund- kapacitet överskridas periodvis, skulle motorns totala värde bli högre än ursprungligen och detta kanske inte önskas i vissa sammanhang, t ex när man önskar en motor, som drivs vid märkvärden och endast har bättre effektfak- tor- och verkningsgradskurvor än standardmotorn och inte ger ökat effektuttag. En fördel med föreliggande uppfin- ning är således även att man kan omkonstruera existerande motorer i enlighet med uppfinningen för periodisk drift mellan mättade- och icke-mättade tillstånd och på det i föreliggande uppfinning visade sättet, så att standard- motorramen kan alstra högre uteffekt och ge bättre effekt- faktor och högre verkningsgrad än vad som tidigare varit möjligt.
Det må påpekas att ehuru beskrivningen ovan av motorns drift är tänkt att så bra som möjligt beskriva de fysika- liska fenomen, som förekommer under driften, är denna be- skrivning pâ intet sätt tänkt att begränsa föreliggande uppfinning. Möjligen kan motorns eller maskinens funktion förklaras bättre så småningom.
Uttrycket "i-fas" har förklarats ovan med hänvisning till vektorpositionerna för strömmarna i huvudlindningen och angränsande styrlindningar. Uttrycket "ur-fas" bety- der en ändring från det normala "i-fas"-förhållandet mellan dessa strömmars vektorpositioner. Således kan ingen gränsvinkel eller värde på vinkeln ges för att definiera den vektorposition, som anger "ur-fas".
I det beskrivna exemplet har styrlindningen och se- riekretsen, som bildas av huvudlindningen och kondensa- torn, varit parallellkopplade med varandra. Uppfinning- en avser även A-kopplingar av seriekretsen och den pa- rallellkopplade styrlindningen samt olika kombinationer av Y-seriekrets och A-styrkrets och vice versa.
Vid en annan utföringsform av uppfinningen åstadkom- mes en flerfasmotor utan styrlindning. I en sådan motor blir verkningsgraden relativt låg men motorn och dess strömställarorgan kan arbeta effektivt för att tillåta 455 748 22 hastighetsändring från i stort sett nollhastighets- till rusningshastighetstillstånd. En sådan motor har den själv- kommuteringsförmåga, som motorn med styrlindning har.
En speciell form av strömställarorganet har beskri- vits i kombination med motorns lindningar. Även andra former av strömställning kan utnyttjas vid maskinlind- ningarna och verka för ändring av DC-matningen till en lämplig AC-matning vid en erforderlig eller variabel frekvens.

Claims (22)

    10 15 20 25 30 35 455 748 ¿3 PATENTKRAV
  1. l. Elektrisk flerfasmaskin med en stator, som inne- fattar en kärna av magnetiskt material; en rotor; en huvudflerfasstatorlindning, som har en lindning (10, 12, 14, 24c) för varje fas, vilken är lindad på kärnan och omsluter det magnetiska materialet; ett flertal ingàngsanslutningar, som är anslutningsbara till en DC-spänningskälla (79, 81); ett flertal kondensatorer (l6); ett organ, som seriekopplar huvudlindningen i varje fas i serie med en av kondensatorerna, varvid de bildade seriekretsarna är kopplade till ingàngsan- k ä n n e t e c k n a d av en flerfas- styrlindning (18, 20, 22), som har en lindning för varje slutningarna, fas, vilken är lindad på kärnan för att omsluta det magnetiska materialet och kopplad till nämnda flertal, av ingångsanslutningar tillsammans med huvudflerfas- statorlindningens lindningar (10, 12, 14) och de serie- kopplade kondensatorerna, varvid huvudlindningens och styrlindningens lindningar är anordnade radiellt intill varandra; strömställare (24, 26, 54, 56) för varje lind- ning av flerfasstatorlindningen; och en triggkälla (66) för strömställarna,'vilka samverkar med triggkällan, kondensatorn och lindningen i varje lindning av fler- faslindningen för strömflöde gønom lindningarna, varvid triggkällan är manövrerbar vid variabla frekvenser för ändring av maskinens hastighet.
  2. 2. Maskin enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att vid låg belastning är den totala nettoflö- destätheten från huvud- och styrlindningarna, vilka är belägna väsentligen radiellt intill varandra (A och B'; B och C'; C och A'), låg och med ökande belastning ökar den totala flödestätheten, när de alstrade flödena i lindningarna adderas till varandra.
  3. 3. Maskin eligt krav l eller 2, n a d därav, att huvudlindningens och den radiellt intillliggandê styrlindnings lindningar har motsatt k ä n n e t e c k - 455 10 15 20 25 30 35 748 24 riktade strömflöden.
  4. 4. Maskin enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att de radiellt intill varandra placerade lindningarna är lindade àt motsatta häll.
  5. S. Maskin enligt något av kraven l-4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att triggkällan har en utlösare för varje fas; och att ett organ (68) är anordnat för sekventiell utlösning av varje triggkälla för alstring av erforderligt fasförhàllande mellan faserna.
  6. 6. Maskin enligt något av kraven l-5, k ä n n e - t e c k n a d därav, att triggkällan är anordnad att variera frekvensen hos triggsignalerna till strömstäl- larna och arbetsfrekvensen till maskinen.
  7. 7. Maskin enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att triggkällan innefattar en relaxationsoscil~ lator, som alstrar sekventiella pulser.
  8. 8. Maskin enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k - n a d därav, att strömställarna, kondensatorn och lind- ningen för varje fas av huvudflerfasstatorlindningen alstrar en AC-spänning för motorn, vilken spänning är väsentligen en fyrkantvág.
  9. 9.Maskinenligtkrav8, kännetecknad därav, att strömställarna för varje flerfaslindning_ innefattar två seriekopplade, styrda kiseldioder (24, 26, 28, 30, 50,'52) (SCR), varvid dioder (54, 56, 58, 60, 62, 64) är konplade med motsatt polaritet över varje kiseldiod och varvid den ena kiseldioden är seriekopplad med huvudlindningen och kondensatorn och den andra kisel- dioden är parallellkopplad med huvudlindningen.
  10. 10. Maskin enligt något av kraven l-9, t e c k n a d därav, att ett likriktarorgan (84, 86, k ä n n e - ,88, 92, 94) är anordnat att åstadkomma DC-spänningskäl- lan av en flerfasig AC-spännngskälla.
  11. ll. Maskin enligt något av kraven l-10, k ä n n e - t e c k n a d därav, att var och en av huvud- och styr- lindningarna.definierar flera magnetpoler (32a-d, 34a-d), att polcentrumen för huvudlindningarna magnetiskt över- lappar magnetpolerna för styrlindningarna och att pol- 455 748 25 centrumen för styrlindningarna magnetiskt överlappar magnetpolerna för huvudlindningarna.
  12. 12. Maskin enligt något av kraven l-10, k ä n n e - t e c k n a d därav, att var och en av huvud- och styr- lindningarna definierar flera magnetpoler (32a-d), var- vid polcentrumen för styrlindningarna är magnetiskt placerade väsentligen mellan huvudlindningarnas poler.
  13. 13. Maskin enligt något av kraven l-l2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att styrlindningarna är lindade radiellt utanför huvudlindningarna, så att utrymmet mellan huvudlindningarna och rotorn i huvudsak minimerar huvudlindningarnas läckreaktans.
  14. l4. Maskin enligt något av kraven l-l2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att huvudlindningarna är lindade radiellt utanför styrlindningarna för att därigenom öka start- och kippmomentet.
  15. 15. Maskin enligt något av kraven l-l2, k ä n n e ~ t e c k n a d därav, att det finns tre faser och att' den huvudsakliga, radiella, fysiska inriktningen av huvudlindningens (A, B, C) och styrlindingens (A', B', C') faser är huvudlindningens första fas (A) och styr- lindningens andra fas (B'), huvudlindningens andra fas (B) och styrlindningens tredje fas (C') respektive hu; vudlindningens tredje fas (C) och styrlindningens första fas (A').
  16. l6. Maskin enligt något av kraven l-15, k ä n n e - t e c k n a d därav, att vektorströmförhàllandet mellan huvudlindningarna och de radiellt intilliggande styr- lindningarna vid tomgång är ett väsentligen i-fasför- hàllande, varvid detta vektorströmförhàllande i ökande grad blir ett ur-fasförhàllande vid ökande belastning.
  17. 17. Maskin enligt något av kraven l-16, k ä n n e - t e c k n a d därav, att huvudlindningarna och konden- satorerna är Y-kopplade och att styrlindningarna är Y-kopplade.
  18. 18. Maskin enligt nagot av kraven l-16, k ä n n e - t e c k n a d därav, att huvudlindningarna och konden- satorerna är A-kopplade och att styrlindningarna är A-kopplade. 455 748 10 15
  19. l9. Maskin enligt något av kraven l-16, 26 k ä n n e - t e c k n a d därav, att huvudlindningarna och konden- satorerna är A-kopplade och att styrlindnngarna är Y-kop- plade.
  20. 20. Maskin enligt t e c k n a d därav, nágot av kraven l-16, k ä n n e - att huvudlindningarna och konden- satorerna är Y-kopplade och att styrlindningarna är A-kopplade.
  21. 21. Maskin enligt t e c k n a d därav,
  22. 22. Maskin enligt t e c k n a d därav, något av kraven l-20, k ä n n e - att den är en motor. något av kraven l-2l, k ä n n e - att varje kondensator är uppladd- ningsbar till en spänning, som tillsammans med AC-spän- ningen är tillräcklig för att utveckla ett sådant volt- 'sekundvärde över statorkärnans magnetiska material som är större än det magnetiska materialets volt-sekundkapa- citet, varigenom det magnetiska materialet periodiskt drivs till mättning i motsatta riktningar vid ändringar i polariteten hos den flerfasiga AC-spänningens faser.
SE8102273A 1979-08-14 1981-04-09 Elektrisk flerfasmaskin med huvudlindningar och styrlindningar SE455748B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/066,411 US4338557A (en) 1979-08-14 1979-08-14 Variable speed electric machine having controlled magnetic flux density

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8102273L SE8102273L (sv) 1981-04-09
SE455748B true SE455748B (sv) 1988-08-01

Family

ID=22069338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8102273A SE455748B (sv) 1979-08-14 1981-04-09 Elektrisk flerfasmaskin med huvudlindningar och styrlindningar

Country Status (25)

Country Link
US (1) US4338557A (sv)
JP (1) JPS56501031A (sv)
KR (1) KR830001998B1 (sv)
AU (1) AU550663B2 (sv)
BE (1) BE884792A (sv)
BR (1) BR8008788A (sv)
CA (1) CA1164933A (sv)
CH (1) CH667167A5 (sv)
DK (1) DK162781A (sv)
ES (1) ES494234A0 (sv)
FR (1) FR2463533A1 (sv)
GB (1) GB2071441B (sv)
HK (1) HK63886A (sv)
HU (1) HU193143B (sv)
IE (1) IE52038B1 (sv)
IL (1) IL60777A (sv)
IN (1) IN154351B (sv)
IT (1) IT1218422B (sv)
MX (1) MX148605A (sv)
NL (1) NL8020327A (sv)
NO (1) NO811271L (sv)
PL (1) PL226234A1 (sv)
SE (1) SE455748B (sv)
WO (1) WO1981000651A1 (sv)
ZA (1) ZA804977B (sv)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN157249B (sv) * 1980-09-26 1986-02-15 Nat Res Dev
US4489265A (en) * 1983-03-24 1984-12-18 Westinghouse Electric Corp. Electric machine with continuous pole phase modulation
US4761602A (en) * 1985-01-22 1988-08-02 Gregory Leibovich Compound short-circuit induction machine and method of its control
US4959573A (en) * 1986-08-27 1990-09-25 S.P.C. Holding, Co., Ltd. Electromagnetic induction machines having regulated polar magnetic symmetry
US4808868A (en) * 1986-08-27 1989-02-28 S.P.C. Holding Co., Inc. Single and polyphase electromagnetic induction machines having regulated polar magnetic symmetry
DE3814244A1 (de) * 1987-07-23 1989-02-16 Siemens Ag Schaltungs- und wicklungsanordnung fuer eine mehrphasige elektrische drehfeldmaschine
US5225729A (en) * 1990-09-14 1993-07-06 Yang Tai Her Lap-wound stator with adjustable commutating angle
GB9414116D0 (en) * 1994-07-13 1994-08-31 Switched Reluctance Drives Ltd Polyphase switched reluctance machines
CA2151532C (en) * 1994-07-25 1998-12-22 Emerson Electric Co. Auxiliary starting switched reluctance motor
JP3530911B2 (ja) * 1995-03-29 2004-05-24 正 深尾 可変速発電電動機
US5923142A (en) * 1996-01-29 1999-07-13 Emerson Electric Co. Low cost drive for switched reluctance motor with DC-assisted excitation
US5866964A (en) * 1996-01-29 1999-02-02 Emerson Electric Company Reluctance machine with auxiliary field excitations
US5780949A (en) * 1996-01-29 1998-07-14 Emerson Electric Co. Reluctance machine with auxiliary field excitations
US5982650A (en) * 1996-03-11 1999-11-09 Luce; John W. Intra-grid power director
US6008561A (en) * 1996-10-31 1999-12-28 Emerson Electric Co. Switched reluctance motor with damping windings
US5929590A (en) * 1997-01-07 1999-07-27 Emerson Electric Co. Method and apparatus for implementing sensorless control of a switched reluctance machine
US5811905A (en) * 1997-01-07 1998-09-22 Emerson Electric Co. Doubly-fed switched reluctance machine
US6331760B1 (en) * 1998-10-06 2001-12-18 Mclane, Jr. Oscar B. Capacitive induction motor and method
US6057622A (en) * 1999-01-21 2000-05-02 Lockhead Martin Energy Research Corporation Direct control of air gap flux in permanent magnet machines
JP2001275325A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Honda Motor Co Ltd 電動パワーステアリング装置
KR100757060B1 (ko) * 2005-04-01 2007-09-10 엘지전자 주식회사 저속에서의 발전 효율이 개선된 에스알 발전기
GB2431528B (en) * 2005-10-18 2009-04-29 Alstom Power Conversion Ltd Electronic commutator circuits
ITMI20071432A1 (it) * 2007-07-17 2009-01-18 Ducati Energia Spa Regolatore di tensione per magnetogeneratori a connessione configurabile degli avvolgimenti di fase
EP2329581A4 (en) 2008-09-03 2013-12-04 Exro Technologies Inc POWER CONVERSION SYSTEM FOR A MULTI-STAGE GENERATOR
WO2011028959A2 (en) 2009-09-03 2011-03-10 Exro Technologies Inc. Variable coil configuration system, apparatus and method
EP3354522A1 (en) 2017-01-25 2018-08-01 TVS Motor Company Limited Immobilizer for a two-wheeled vehicle
EP3586431A4 (en) 2017-05-23 2020-11-11 DPM Technologies Inc. APPARATUS, METHOD AND INDICATOR SYSTEM FOR CONFIGURING A VARIABLE COIL
WO2020215154A1 (en) 2019-04-23 2020-10-29 Dpm Technologies Inc. Fault tolerant rotating electric machine
CA3167859A1 (en) 2020-01-14 2021-07-22 Adventech, Llc Enhanced reverse-winding induction motor designs, systems, and methods
CA3217299A1 (en) 2021-05-04 2022-11-10 Tung Nguyen Battery control systems and methods
CA3159864A1 (en) 2021-05-13 2022-11-13 Exro Technologies Inc. Method and apparatus to drive coils of a multiphase electric machine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2039050A (en) * 1933-03-17 1936-04-28 English Electric Co Ltd Polyphase alternating current motor
US2697810A (en) * 1950-08-30 1954-12-21 Hutchins Electric Company Inc Single phase induction motor
US2991402A (en) * 1957-03-22 1961-07-04 San Ei Kogyo Ltd Single phase electric motor of ferro resonance type
US3354370A (en) * 1965-05-20 1967-11-21 Gen Motors Corp Electrical inverter having separate shutoff power supplies
DE1949301C1 (de) * 1969-09-30 1978-04-27 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Elektrische Antriebseinheit fuer schnellaufende Geraete,zum Beispiel Gas-Ultra-Zentrifugen
US3940646A (en) * 1974-03-28 1976-02-24 A. O. Smith Corporation Single-phase induction motor
US4187457A (en) * 1975-07-21 1980-02-05 Wanlass Cravens Lamar Polyphase electric motor having controlled magnetic flux density
US4132932A (en) * 1975-07-21 1979-01-02 Wanlass Cravens Lamar Balanced split-phase electric motor
US4063135A (en) * 1975-07-21 1977-12-13 Cravens Research Company Electric motor having controlled magnetic flux density
FR2347815A1 (fr) * 1976-04-07 1977-11-04 Wanlass Cravens Moteur electrique a couple commande
US4095149A (en) * 1976-04-07 1978-06-13 Wanlass Cravens Lamar Optimized electric motor having controlled magnetic flux density

Also Published As

Publication number Publication date
HU193143B (en) 1987-08-28
FR2463533A1 (fr) 1981-02-20
JPS56501031A (sv) 1981-07-23
BR8008788A (pt) 1981-06-23
NO811271L (no) 1981-04-13
MX148605A (es) 1983-05-16
GB2071441B (en) 1983-06-22
ZA804977B (en) 1982-04-28
BE884792A (fr) 1980-12-01
IN154351B (sv) 1984-10-20
ES8200526A1 (es) 1981-11-01
AU550663B2 (en) 1986-03-27
CA1164933A (en) 1984-04-03
IT8024134A0 (it) 1980-08-12
CH667167A5 (de) 1988-09-15
IE801715L (en) 1981-02-14
AU6228780A (en) 1981-03-18
IL60777A (en) 1983-03-31
WO1981000651A1 (en) 1981-03-05
KR830003963A (ko) 1983-06-30
ES494234A0 (es) 1981-11-01
US4338557A (en) 1982-07-06
HK63886A (en) 1986-09-05
KR830001998B1 (ko) 1983-10-04
PL226234A1 (sv) 1981-06-19
GB2071441A (en) 1981-09-16
IT1218422B (it) 1990-04-19
IE52038B1 (en) 1987-05-27
NL8020327A (nl) 1981-07-01
SE8102273L (sv) 1981-04-09
DK162781A (da) 1981-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE455748B (sv) Elektrisk flerfasmaskin med huvudlindningar och styrlindningar
SE455747B (sv) Elektrisk flerfasmaskin med huvudlindningar och styrlindningar
US4095149A (en) Optimized electric motor having controlled magnetic flux density
US4063135A (en) Electric motor having controlled magnetic flux density
US4774448A (en) Reversible variable-speed 2-phase electric motor
AU619096B2 (en) Current chopping strategy for switched reluctance machines
US6384564B1 (en) Electrical machines
US8674648B2 (en) Single switch controlled switched reluctance machine
US4132932A (en) Balanced split-phase electric motor
US6137256A (en) Soft turn-off controller for switched reluctance machines
US4187457A (en) Polyphase electric motor having controlled magnetic flux density
JPS6014600B2 (ja) Ac−dc発電システム
EP0886370A2 (en) Switching circuit for a reluctance machine
US6307345B1 (en) Resonant circuit control system for stepper motors
Wale et al. Novel converter topologies for a two-phase switched reluctance motor with fully pitched windings
Le-Huy et al. Unipolar converters for switched reluctance motors
CN110336419B (zh) 按指令速度调控供电或转换发电的多功能调速电机系统
US3522499A (en) Brushless motor having improved solid state commutation
RU2007837C1 (ru) Регулируемый вентильный электропривод
KR810001040B1 (ko) 토오크 제어 모터
US3375424A (en) Control circuit for induction motors
JPS58112496A (ja) 誘導電動機の制御装置
Ramamoorty et al. Bridge Inverters
SE457589B (sv) Anordning foer reglering av utspaenningen fraan en generator
JPS62260571A (ja) 並列共振単相モ−タ

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8102273-3

Effective date: 19891120

Format of ref document f/p: F