SU1130977A1 - Синхронно-реактивный преобразователь частоты - Google Patents

Abstract

СИНХРОННО-РЕАКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, вторична  частота которого  вл етс  четнократной первичной , содержащий размещенные на статоре первичную и вторичную обмотки с различными числами полюсов и набранный из пластин ротор с  вновы- раженными полюсами, число которых равно р2 Д 2 исло пар полюсов вторичной обмотки, при этом длина полюсной дуги одного из них в два раза больше длины остальных полюсов , a рассто ние между полюсами пары, противоположной наибольшему полюсу, равно длине полюсной дуги последнего, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  массо (Л габаритных показателей и упрощени  его конструкции, полюса выполнены в виде секторов, вершины которых соединены перемычками, причем пласти- S ны смещены одна относительно другой в угловом направлении так, что их радиальные кромки образуют винтовую Од поверхность.

Description

t Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к электрическим машинам переменного тока, к одномаш ным преобразовател м частоты предназначенным дл  получени  переменного тока повышенной частоты, например 200 или 300 Гц, и может найти широкое применение в промышленности, строительстве и сельском хоз йстве в качестве источников питани  ручных электрических машин (электроинструментов ) , напримергайковертов, штука турно-затирочных машин и машинок дл  стрижки овец и т.п. Известны преобразователи частоты тока в виде агрегатов, состо щих из двух отдельных Ыашин (двигател  и генератора), установленных на общем основании, валы которых соединены муфтой. Такие агрегаты сложны, имеют большие габариты и массу. Известны двухмашинные преобразователи частоты, у которых двигатель и генератор имеют общий корпус, в котором размещены их статоры и общий вал, на котором расположены роторы. Так устроен преобразователь частоты тока ИЭ-9405 lj. Недостаткамитаких конструкций  вл ютс  сложность и высока  трудоемкость изготовлени , а также больш эксплуатационна  стоимость. Известны одномащинные преобразов тели частоты, у которых двигатель и генератор имеют совмещенные сердечники статора и ротора. На каждом из этих сердечников располагаютс  по две обмотки и имеютс  токосъемни с несколькими контактными кольцами и щеткодержатели со щетками, служащие дл  соединени  обмоток ротора с внешней электрической цепью. По такому принципу устроены преобразователи ОП4 - 200 и СПАС - 200 2 . Недостатками таких преобразователей  вл ютс  высока  трудоемкость изготовлени  роторных обмоток, боль шие затраты по уходу за машиной и недостаточна  надежность. Известен также синхронно-реактив ный преобразователь частоты тока, вторична  частота которого в четное число раз выше первичной, содержащи размещенные на статоре первичную и вторичную обмотки с различными Числами полюсов, ротор, имеющий переменную магнитную п|зойодимость по диаметральным ос м. По такому принц 7 пу устроен преобразователь частоты ИЭ-9403 C3J. Короткозамкнутый ротор этого преобразовател  вьтолнен составь ым из магнитного и немагнитного материалов, два стальных шихтованных сегмента залиты алюминием, причем основна  его масса не выполн ет активной функции , так как заливка  вл етс  только крепежньм элементом, удерживающим сегменты на роторе. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемой задаче  вл етс  синхронногреактивньй преобразователь частоты, вторична  частота которого  вл етс  четкократной первичной, содержащий размещенные на статоре первичную и. вторичную об|мотки с различными числами полюсов |и набранный из пластин ротор с  вновьфаженньгми полюсами j число которых равно р2-1 , при этом длина полюсной дуги одного из них в два раза больше длины остальных полюсов, а рассто ние между полюсами пары, противоположной наибольшему полюсу, равно длине полюсной дуги последнего . Однако использование в конструкции шихтованных сегментов вместо одного пакета существенно усложн ет технологию изготовлени  ротора и увеличивает трудоемкость. Применение первичного алюмини  в качестве заливочной массы приводит к повышенному расходу дефицитного металла и увеличивает массу ротора. Дл  охлаждени  преобразоватехш требуетс  специальный вентил тор. Целью изобретени   вл етс  улучщение массогабаритных показателей преобразовател  и упрощение его конструкции , Поставленна  цель достигаетс  тем, что в синхронно-реактивном преобразователе частоты, вторична  частота которого  вл етс  четнократной первичной , содержащем размещенные на статоре первичную и вторичную обмотки с различными числами полюсов и набранный из пластин ротор с  вновыраженными полюсами, число которых равно Pj- 1, где Р - число пар полюсов вторичной обмотки, при этом длина. полюсной дуги одного из них в два раза больше длины остальных полюсов, а рассто ние между полюсами пары, противоположной наибольшему полюсу, равно длине полюсной дуги последнего, полюса выполнены в виде секторов. вершины которых соединены перемычка ми, причем пластины смещены одна относительно другой в угловом напра лении так, что их радиальные кромки образуют винтовую поверхность. На фиг. 1 показан предлагаемый преобразователь/ продольный разрез на фиг. 2 - то же, поперечный разрез , на фиг. 3 - лист сердечника ро ра дл  -в-полюсного преобразовател  на частоту 200 Гц, на фиг. 4 - лист сердечника ротора дл  12-полюсного преобразовател  на частоту 300 Гц. На статоре 1 (фиг. 1 и 2) уложен две трехфазные обмотки: первична  двухполюсна  (Р 1) обмотка 2 дви гател  и вторична  многополюсна  обмотка 3 генератора. Число пар полюсов вторичной обмотки выбираетс  из соотношени  р - р 1 - г. 2-i-, где Р. число пар полюсов вторичной обмотки (оно должно быть четным), частота сети, от которой питаетс  преобразователь требуема  частота вторичной цепи. Сердечник 4 ротора шихтован из стальных листов (фиг. 3 и 4). Лист представл ют собой геометрические фигуры с одной осью симметрии, обра зованные секторами, число которых равно Pj - 1. Один из секторов 5 имеет дугу, равную 2V . Остальные секторы 6 и 7 имеют дуги, равные V при этом пара секторов 7, диаметрал Iо-противоположных наибольшему сектору 5, объединена в сегмент с нар ным вырезом 8 по дуге 2. Лист, показанный на фиг. 3 дл  8-полюсного преобразовател , -имеет , - 45 и 2-- 3 сектора при еЛ 90°. Лист, показанный на фиг.4 дл  12-полюсного преобразовател , имее п ть секторов при t -liO- 30° и 2V 60°. Магнитна  проводимость листов одинакова в различных направлени х Наименьша  магнитна  проводимость в направлении оси симметрии, а наибольша  - в направлении, перпендикул рном этой оси. На секторах 5-7 имеютс  пазы 9 о дл  стержней короткозамкнутой обмотки ротора. Замыкающие кольца 10 показаны на фиг. 1. Сердечник ротора набран с угловым смещением листов относительно центральной оси, поэтому вырезы 8, 11 и 12 в листах образуют наклонные каналы 13, по которым проходит воздух , охлаждающий пребразователь. При этом благодар  наклону каналов создаетс  напор воздуха. Приведенна  форма листов обеспечивает возможность работы машины в режиме синхронно-реактивного преобразовател  частоты, и при этом отпадает надобность в использовании алюмини  в качестве элемента, скрепл ющего ротор, упрощаетс  технологи  изготовлени  и создаютс  услови  эффективной вентил ции машины. При подключении первичной обмотки -преобразовател  к электрической сети с частотой приходит во вращение ротор аналогично ротору трехфазного асинхронного двигател  за счет вращающего момента, созданного взаимодействием магнитно.го пол  статора с током, протекающим в стержн х короткозамкнутой обмотки ротора. Затем ротор вт гиваетс  в синхронизм, так как ЛРШИЯ наибольшей магнитной проводимости ротора (перпендикул рна  оси симметрии листов) в любой момент времени совпадаете: вектором магнитнЬго пол . Благодар  описанной форме листов ротора в магнитном поле машины выдел етс  высша  гармоническа  составл юща , частота которой в 2 (п+1) раза превышает первичную частоту, где п - число секторов . Эта составл юща  наводит во |вторичЬой обмотке ЭДС частотой 200 или 300 Гц дл  представленных на рисунках форм листов ротора. Ротор, имеющий форму шнека, при вращении создает напор, под действием которого образуетс  поток воздуха, идущий в осевом направлении, охлаждающий сердечники и обмотки преобразовател .

Фиг. 2

S 2ft:

Фиел

Фиг.з

3

11

Claims (1)

1. СИНХРОННО-РЕАКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, вторичная частота которого является четнократной первичной, содержащий размещенные на статоре первичную и вторичную обмотки с различными числами полюсов и набранный из пластин ротор с явновыраженными полюсами, число которых равно Р₂ -1, где Р₂ - число пар полюсов вторичной обмотки, при этом длина полюсной дуги одного из них в два раза больше длины остальных полюсов , а расстояние между полюсами пары, противоположной наибольшему полюсу, равно длине полюсной дуги последнего, отличающийся © тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и упрощения его конструкции, полюса выполнены в виде секторов, вершины которых соединены перемычками, причем пластины смещены одна относительно другой в угловом направлении так, что их радиальные кромки образуют винтовую поверхность.

   SU ,,1130977

   Фиг. f