SU1024A1

SU1024A1 - Asynchronous motor with a short-circuited rotor, floated without a rheostat

Info

Publication number: SU1024A1
Application number: SU77070A
Authority: SU
Inventors: К.И. Шенфер
Original assignee: К.И. Шенфер
Filing date: 1923-08-08
Publication date: 1924-09-15

Description

Как известно, один из главных недостатков коротко замкнутых обмоток ротора асинхронных двигателей заключаетс в том, что, вследствие их малого омического сопротивлени , начальный момент вращени двигателей с такими роторами получаетс небольшим.As is known, one of the main drawbacks of the short-circuited rotor windings of asynchronous motors is that, due to their low ohmic resistance, the initial torque of the motors with such rotors is small.

Предметом насто щего изобретени вл етс така обмотка ротора, коротко замкнутого типа, котора отличаетс тем, что в момент пуска в ход двигател и при приключении обмотки статора с одного числа полюсов на другое, омическое сопротивление этой обмотки ротора может быть сделано большим, чем при нормальной работе, благодар чему достигаютс услови получени высокого начального момента вращени двигател .The subject of the present invention is such a rotor winding of a short-circuited type, which is distinguished by the fact that at the time of motor start-up and the stator winding from one pole number to another, the ohmic resistance of this rotor winding can be made larger than normal work, whereby the conditions for obtaining a high initial torque of the engine are achieved.

На фиг. 1 и 2 изображены схемы такой обмотки ротора в двух вариантах.FIG. 1 and 2 depict diagrams of such a rotor winding in two versions.

Как показывает фиг. 1, вс обмотка ротора состоит из р да коротко замкнутых секций; рассто ние между каждыми двум проводами , и т. д., образующими эти секции, должно быть равно, приблизительно, одному полюсному делению машины при нормальном (рабочем) соединенииAs shown in FIG. 1, all the rotor winding consists of a series of short-closed sections; the distance between each two wires, etc., forming these sections, should be equal to approximately one pole division of the machine with a normal (working) connection

статорной обмотки; на фиг. 1 одна из этих секций а-b показана жирными лини ми. Кроме того, из фиг. 1 видно, что секции а-Ь и а - uj, «2 - и Лз -6з и т. д. соединены между собою соответственно через сопротивлени г,stator winding; in fig. 1, one of these sections ab is shown in bold lines. In addition, from FIG. 1 it is seen that sections a-b and a-uj, “2-and Lz-6z, etc., are connected to each other, respectively, through resistances r,

г, г и -,, TI ....g, g and - ,, ti ....

Согласно насто щему предложению, при пуске двигател в ход, обмотка статора переключаетс на двойное число полюсов; при этом получаетс Чиирина полюсного делени и в два раза меньше, чем полюсное деление /i при нормальном (рабочем) соединении обмотки статора (фиг. 1). Если бы при этом отдельные секции обмотки ротора не были соединены между собою при помощи сопротивлений г, г и Г , г,...., то при этих услови х в обмотке ротора не по вилось бы совсем тока, так как электродвижущие силы, индуктированные в проводах каждой секции, при этих услови х оказываютс направленными друг против друга (фиг. 1 пунктирные стрелки в проводах а к b указывают направлени индуктированных вращающимс потоком электродвижущих сил в проводах а - Ь в какой - нибудь момент времени). Благодар , однако, наличности вышеупом нутых соединений г, г и г , t - в обмотке ротора, кроме замкнутых секций с шириной /ц образуютс еще секции с шириной, приблизительно равной /2 Одна из таких секций, состо ш,а из проводов ОУ - , показана на фиг. 1 жирными лини ми; на этой же фиг. пунктирные стрелки указывают направление индуктированных электродвижущих сил в проводах «2-f в какой нибудь момент времени. Таким образом, из фиг. 1 видим, что при пуске в ход, в секци х ротора, образованных проводами «2 - Ь, «3 - 1...., будут наводитьс электродвижущие силы, которые будут складыватьс друг с другом, а не вычитатьс , вследствие чего в этих секци х потекут токи, которые будут вынуждены замкнутьс через большие сопротивлени г, г..., 1 ,1-1... . и т. д., что создаст благопри тные услови дл образовани большого начального момента вращени . После того, как число оборотов двигател возрастет в достаточной мере и скорость двигател достигнет приблизительно половины нормальной, можно произвести переключение обмотки статора не меньшее, половинное, число полюсов. При этом ширина полюсного делени увеличитс в два раза /1 2/2, вследствие чего электродвижущие силы, индуктированные в проводах секций а - Ь, Я - l)i, а-2 - 2 и т. д., будут складыватьс друг с другом, а не вычитатьс , как это имело место раньше при двойном числе полюсов в статоре; на фиг. 1 сплошными стрелками показано направление электродвижущих сил, индуктированных в проводах а - Ь в какой - нибудь момент времени при уменьшенном числе полюсов в статоре . Так как омическое сопротивление секций а - Ь, , а - Ь с шириной /1, значительно меньше, чем омическое сопротивление секций aj - i 3 - it «1 - и т. д. с шириной /2 то при половинном числе полюсов статора сопротивлени г , г, г , г.... в значительной мере будут разгружены от токов. На фиг. 2 показана обмотка ротора в другом видоизменении. Эта обмотка с одной стороны имеет замыкающее медное кольцо К и состоит из р да замкнутых секций с шириной приблизительно равной полюсному делению /,, при нормальном соединении обмотки статора (одна из таких секций, состо ща из проводов в-6, на фиг. 2 показана жирными лини ми). Все вышеупом нутые секции соединены друг с другом при помощи сопротивлений г, г благодар чему в роторе по вл ютс также замкнутые секции с шириной, равной приблизительно половине полюсного делени ; (одна из таких секций показана на фиг. 2 жирными лини ми). Направление токов, текущих в какой-нибудь момент времени по проводам при пуске в ход показано на этой фиг. пунктирными стрелками, сплошные же стрелки указывают направление токов при нормальной работе. Дл уменьшени толчка тока при пуске в ход, можно соединить между собой при помощи сопротивлений r,f,... не все секции, как на фиг. 2, а только часть, как показано на фиг. 3. Переключение числа полюсов статорной обмотки при пуске в ход, согласно описанному здесь принципу, не об зательно должно происходить в отношении 1, 2, но мыслимы также и другие отношени числа полюсов при переключении . При переключении статорной обмотки дл уменьшени происход щих при этом толчков тока возможно также при этом воспользоватьс переключением со звезды на треугольник; так, например, на фиг. 4 показана статорна обмотка, соединенна при пуске в ход в звезду. Как видно из этой фиг., кажда из фаз состоит из двух частей: перва фаза состоит из частей i-i, втора фаза состоит из частей 2-2, треть фаза состоит из частей 5-54 При схеме по фиг. 4 статорна обмотка имеет 4 р. полюсов. На фиг. 6 показана статорна обмотка того же двигател , имеюща 2 р. полюсов; схема фиг. 6 отличаетс от схемы фиг. 4 тем, что концы обмоток переключены между собою, вследствие негр направление токов, текущих в этихAccording to the present proposal, when the engine is started up, the stator winding switches to double the number of poles; at the same time, Chiirin of pole division is obtained and two times smaller than the pole division of / i with a normal (working) connection of the stator winding (Fig. 1). If the separate sections of the rotor winding were not connected to each other with the help of resistances r, r and r, r, ..., then under these conditions there would be no current in the rotor winding, since the electromotive forces induced in the wires of each section, under these conditions, they are directed against each other (Fig. 1, the dashed arrows in the wires a and b indicate the directions of the rotating electric current induced in the wires a - b at some point in time). However, due to the availability of the above connections g, g, and g, t — in the rotor winding, in addition to closed sections with a width of / c, sections with a width approximately equal to / 2 are also formed. One of these sections was composed of OU wires - shown in FIG. 1 bold lines; in the same fig. the dotted arrows indicate the direction of the induced electromotive forces in the wires “2-f at some point in time. Thus, from FIG. 1, we see that when launched into the course, in the sections of the rotor formed by the wires "2 - b," 3 - 1 ...., electromotive forces will be induced, which will be added together and not subtracted, as a result of which the sections will flow currents that will be forced to close through large resistances r, r ..., 1, 1-1 .... and so on, which will create favorable conditions for the formation of a large initial torque. After the engine speed increases sufficiently and the engine speed reaches approximately half of the normal one, it is possible to switch the stator winding to no less than half the number of poles. In this case, the width of the pole division will double / 1 2/2, as a result of which the electromotive forces induced in the wires of the sections a - b, I - l) i, a-2 - 2, etc., will be added together rather than subtracted, as was the case with the double number of poles in the stator; in fig. 1, the solid arrows show the direction of the electromotive forces induced in the wires a - b at some instant of time with a reduced number of poles in the stator. Since the ohmic resistance of sections a - b,, a - b with a width of / 1, is significantly less than the ohmic resistance of sections aj - i 3 - it "1 - and so on with a width of / 2, then with half the number of poles of the stator resistance g, g, g, g .... to a large extent will be unloaded from the currents. FIG. 2 shows the rotor winding in another variation. On one side, this winding has a closing copper ring K and consists of a series of closed sections with a width approximately equal to the pole division / ,, with a normal connection of a stator winding (one of these sections consisting of wires in-6, Fig. 2 shows bold lines). All of the above sections are connected to each other with the help of resistances r, due to which closed sections with a width equal to approximately half of the pole division also appear in the rotor; (one of these sections is shown in Fig. 2 by thick lines). The direction of the currents flowing at any point in time along the wires during the start-up is shown in this fig. dashed arrows, solid arrows indicate the direction of currents during normal operation. To reduce the shock of the current during a run, it is possible to interconnect with the help of resistances r, f, ... not all sections, as in FIG. 2, and only a part, as shown in FIG. 3. Switching the number of poles of the stator winding at the start of the course, according to the principle described here, should not necessarily occur with respect to 1, 2, but other ratios of the number of poles when switching are also conceivable. When switching the stator winding, it is also possible to use switching from a star to a triangle to reduce the current shocks that occur in this case; so for example in fig. 4 shows a stator winding connected at the start of a star. As can be seen from this figure, each of the phases consists of two parts: the first phase consists of parts i-i, the second phase consists of parts 2-2, the third phase consists of parts 5-54. In the circuit of FIG. 4 stator winding has 4 p. poles. FIG. 6 shows the stator winding of the same engine, having 2 p. poles; the circuit of FIG. 6 differs from that of FIG. 4 in that the ends of the windings are switched between themselves, due to the Negro, the direction of the currents flowing in these

част х фаз, измен етс на обратное и в статоре получаетс половинное, по сравнению с предыдущим случаем, число полюсов, равное 2 р. (См. Arnold, Wechselstromtechnik, III). Как показывает исследование, при таком переключении обмоток направление вращени вращающегос пол измен етс на обратное; поэтому на фиг. 6 провода, идущие к одной паре из всех трех зажимов , показаны перекрещенными дл того, чтобы направление вращающегос потока осталось то же самое, что и при схеме фиг. 4. Дл уменьщени толчков тока при этих переключени х можно, совокупно с переключением полюсов , примен ть также переключение со звезды на треугольник. При этом способе пуска в ход статор вначале соедин етс в звезду, име двойное число полюсов; при увеличенной скорости двигател производитс переключение статора на треугольник с тем же двойным числом полюсов (фиг. 5), при дальнейщем возрастании скорости двигател производитс переключение статорной обмотки оп ть на звезду, но с половинным числом полюсов (фиг. 6) и, наконец, статор из последнего соединени переводитс на соединение в треугольник с тем же половинным числом полюсов (фиг. 7).parts of the phases, is reversed, and in the stator the half, compared with the previous case, is the number of poles, equal to 2 p. (See Arnold, Wechselstromtechnik, III). As the study shows, with this switching of the windings, the direction of rotation of the rotating field is reversed; therefore, in FIG. 6, the wires leading to one pair of all three clips are shown crossed so that the direction of the rotating flow remains the same as in the diagram of FIG. 4. To reduce current shocks during these switchings, it is possible, together with pole switching, to also switch from star to delta. In this method of launching, the stator is first joined into a star, having a double number of poles; with an increased engine speed, the stator is switched to a triangle with the same double number of poles (Fig. 5), with a further increase in the engine speed, the stator winding is switched again to the star, but with half the number of poles (Fig. 6) and, finally, the stator from the last connection, it is translated into a connection in a triangle with the same half number of poles (Fig. 7).

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.SUBJECT OF THE PATENT.

1. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, пускаемый в ход €ез реостата, характеризующийс тем,1. Asynchronous motor with a squirrel-cage rotor, floated in the course of non-rheostat, characterized by

что статорна обмотка его устроена так, чтобы, при пуске в ход, она могла быть включена на двойное число полюсов сравнительно с нормальным и затем , при увеличении скорости, переключена на нормальное число полюсов, а роторна обмотка состоит из р да отдельных коротко замкнутых секций, щириною почти равной полюсному щагу при нормальном числе полюсов, причем эти секции соединены друг с другомthat the stator winding of it is arranged so that, when it starts to move, it can be switched to double the number of poles in comparison with the normal one and then, with increasing speed, switched to the normal number of poles, and the rotor winding consists of a number of individual short-closed sections, a width of almost equal to a pole pole with a normal number of poles, and these sections are connected to each other

сопротивлени ми г, г, г и i,resistances g, g, g and i,

TI , TI (фиг. 1), так, чтобы приTI, TI (Fig. 1), so that when

пуске через них проходил вторичный ток (с целью получени повыщенного пускового момента) и чтобы при нормальной работе, когда обмотка статора переключена на нормальное число полюсов , вторичный ток проходил только по секци м.when they start, a secondary current passes through them (in order to obtain a higher starting torque) and that during normal operation, when the stator winding is switched to the normal number of poles, the secondary current passes only in sections.

2.Видоизменение охарактеризованного в п. 1 асинхронного двигател , отличающеес тем, что обмотка ротора состоит из р да секций, соединенных друг с другом с одного конца медным кольцом, а с другого концачерез сопротивлени г, г, г (фиг. 2).2. Variation of an asynchronous motor described in paragraph 1, characterized in that the rotor winding consists of a series of sections connected to each other from one end by a copper ring, and from the other end by resistance g, g, g (Fig. 2).

3.Видоизменение охарактеризованного в п. 1 асинхронного двигател , отличающеес тем, что обмотка статора при пуске включаетс на двойное число полюсов звездою, а при увеличении скорости переключаетс последовательно: треугольником с двойным числом полюсов , звездою с нормальным числом полюсов , и, наконец, треугольником с нормальным числом полюсов (фиг. 4-7).3. Variation of an induction motor described in claim 1, characterized in that the stator winding is switched on by a star at double the number of poles, and is switched sequentially with increasing speed: a triangle with a double number of poles, a star with a normal number of poles, and finally a triangle with a normal number of poles (Fig. 4-7).

Н патенту Н.И.ШЕНФЕРА mmN patent N.I. SHENFERA mm

/и/г.Ъ./ i / y.

:й:: th:

//

ki/гЛ.ki / hl