SU1325629A1 - Синхронный электродвигатель с электромагнитным возбуждением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - упрощение конструкции, В синхронном электродвигателе с электромагнитным возбуждением -ротор 4 выполнен с чередующимис  по окружности большими и малыми пазами с образованием больших и малых зубцов. Обмотка возбуждени  9, выполн юща  роль пусковой, намотана на большие зубцы и соединена через выпр митель 11 с источником переменного напр жени , выполненным в виде дополнительной обмотки 10, с числом полюсов второй гармоники МДС статора,намотанной на малые зубцы, при этом статор 1 имеет обмотку с числом пазов на полюс и фазу 0,5, Число витков обмоток 9 и 10 выполнено в соотношении W,/У„7,3/----- 1 ,.т 2 I 4МмаГс м«кс- синхронизирующий момент; М - момент нагрузки; I - момент инер1щи вращающихс  частей; Wc синхронна  углова  частота вращени . За счет исключени  специального источника и совмещени  функций пусковой обмотки и обмотки возбуждени  упрощаетс  конструкци , 1 ил (Л ю СП о: to со

Description

Изобретение относитс  к электрическим машинам, а именно к конструкции синхронного электродвигател  с электромагнитным возбуждением.

Цель изобретени  - упрощение конструкции синхронного электродвигател .

На чертеже представлен трехфазны четырехполюсный синхронный электродвигатель с электромагнитным возбуждением .

Синхронный электродвигатель состоит из шестипазового статора 1 с омоткой 2, намотанной на полюса 3 и соединенной в звезду,  внополюсного шихтованного ротора 4 с чередующимис  по окружности основными 5 и допонительными 6 пазами, образующими соответствующие зубцы 7 и 8j причем чсло пазов 5 и 6 одинаково и равно члу полюсов 3 двигател . Обмотка 9

возбуждени  намотана на зубцы 7 и сдинена с дополнительной обмоткой 10

намотанной на зубцы 8 через двухпо- лупериодный мостиковый выпр митель 11, врапщющийс  вместе с ротором 4 На статоре 1 в кружочках крестиками и точками показаны направление тока в фазах статорной обмотки 2;„ N, S - пол рности полюсов 3 магнитного потока, созданного статором 1; S;, - пол рности полюсов 3 основной (первой) гармоники потока; n.S и , S J, - пол рности второй и четвертой гармоник соответственно; стрелками с обозначени ми ы, ш., U).- направлени  и угловые частоты вращени  основной, второй и четвертой гармоник магнитного потока; в . кружочках, наход щихс  в пазах ротора - направлени  ЭДС обмотки 9 от основной г армоники пол  направлени  ЭДС обмотки 10 от второй гармоники пол .

Обмотка 2 статора 1 образует магнитный поток, выход щий из верхнего полюса 3 и вход щий в два соседних, аналогично образует магнитный поток нижний полюс 3 статора и, следовательно; южный полюс S образуетс  дв м  зубцами, а северный N - одним.

Магнитный поток по величине под N и S одинаков, что приводит к уменьшен ординат кривой магнитного потока по S по сравнению с N и по влению нар  ду с основной четных пространственных гармоник магнитного потока, при чем перва  и четверта  гармоники врщаютс  в одну сторону, а втора  - в

люсами 3 Hj, Пл

обратную, В обмотке 9 ЭДС в основном индуктируетс , если не считать малых по величине высших пространственных нечетных гармоник, основной гармоникой потока, так как активные стороны ее наход тс  под разноименными полюсами N, S ив ней не индуктируютс  ЭДС от второй и четвертой гармоник, так как активные стороны ее наход тс  под одноименными поЧВ обмотке 10 индуктируетс  ЭДС от второй гармоники магнитного потока, так как активные стороны ее наход тс  под разноименными полюсами 3 п-, Sj и не индуктируетс  ЭДС от четвер- . той гармоники, так как активные стороны ее наход тс  под одноименными полюсами п. Не индуктируетс  также ЭДС от основной гармоники магнитного потока, так как активные стороны одинаково располагаютс  относительно чередзтощихс  полюсов 3 N

1

1

и в каж2 (- дои паре катушек ЭДС от основной гармоники потока направлены встречно. Таким образом, основна  - перва  гармоника магнитного потока в обмотке 9

Ь 5 а втора  гармо- в обмотке 10 - ЭДС Е,,

f,f f,f.

(11.

;(г

сел витков

где

о{11

f , - s(i)

частота пит ающего напр жени ;

скольжени  ротора 4 относительно гармоник потока; соответственно ЭДС пропорциональны

E,wW, ; E,()0,5Ф,,

где S -(), так как втора  гармоника магнитного потока вращаетс  по сравнению с первой в обратную сторону и с половинной УГЛОВОЙ скоростью;

W, Wj - числа витков обмоток 9 и 10. Предполага , что при вхождении

в синхронизм Е Е , соотношение чисел витков

3

2 s (i)

,..

U- УС lil

Wi

у г

так как 5 при входе относительно мало, то это отношение относительно велико. Так, например, если дп  микродвигател  ,25, то W,. Отсюда следует, что дл  размещени  обмотки 9 необходимо иметь большие пазы , чем дл  обмотки 10, С учетом максимального значени  синхронизирующего; момента M,,j.,j, момента инерции вращающихс  частей Г, синхронной угловой частоты вращени  электродвигател  Wg, момента нагрузки М, выражени  дл  скольжени  входа в си 1хро- низм выражение дл  соотношени  чисел витков можно записать в виде

7/

3

4M«a«fn- )

т,.,2. AM

Iwi

4М,

При таком соотношении чисел витков ротор 4 синхронного электродвигател  запускаетс  и синхронизируетс . Действительно, при неподвижном роторе S -S -1 и из-за того, что W дл  анализа можно предположить О Тогда ЭДС индуктируетс  только в обмотке 9 и если она приложена к выпр мителю в пр мом направлении, то он закорачивает обмотку 9, по ней протекает ток, взаимодействие которого с основной гармоникой потока создает пусковой асинхронный момент и ротор 4 начинает раскручиватьс , т,е, обмотка 9 играет роль пусковой обмотки типа беличь  клетка. Основным режимом работы  вл етс  синхронный, при котором , , Ej имеет максимальное значение. В синхронном режиме по обмотке 9 протекает посто нный ток, так как по отношению к обмотке 10 она  вл етс  нагрузкой, взаимодействие магнитного потока, созданного этим током с основным магнитным потоком создает синхронизирующий момент, т.е. обмотка 9 играет роль обмотки возбуждени , а обмотка 10 выступает в роли источника переменного напр жени .

По обмотке 10 протекает переменный ток, индуктируемый второй гармоникой магнитного потока, взаимодействие которых создает тормозной момент , однако он небольшой, так как скольжение -3 большое, частота fj утроенна , индуктивное сопротивление рассе ни  этой обмотки большое.

ВНЮШИ Заказ 3121/52 Тираж 659.

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

угол сдвига между ве сторами ЭДС и тока мал, активна  составл юща  тока, пропорциональна  тормозному моменту, мала, В промежуточном режиме работы 1 7 обмотки 9 и 10 работают поочередно , создава  асинхронный и синхронный электромагнитные моменты, в результате действи  которых ротор 4 раскручиваетс  в сторону синхронизма с основной гармоникой магнитного потока .

Предлагаемый электродвигатель позвол ет упростить конструкцию за счет исключени  специального источника переменного тока и совмещени  функций пусковой обмотки и обмотки возбуждени , а функции источника переменного напр жени  возложить на дополнительную обмотку.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0

   Синхронньй электродвигатель с элек 5 тромагнитным возбуждением, содержа- .щий статор с трехфазной обмоткой,ротор с  вными полюсами,на которых размеще- на обмотка возбуждени , подключенна  через вращающийс  выпр митель к источнику переменного напр жени , размещенного на валу машины, на полюсах ротора выполнены пазы, в которых размещена дополнительна  обмотка, о т- личающийс  тем, что, с це- . лью упрощени  конструкции, источник переменного напр жени  выполнен в виде дополнительной обмотки, размещенной с шагом,в два раза меньшим полюсного шага обмотки статора, котора  выполнена с числом пазов на полюс и фазу, равным 0,5, а числа витков обмоток возбуждени  W и дополнительной W вьшолнены в соотношении

   Wi 3

   5

   0

   5

   W

   2

   4Мл1акс,. «Мн ч

   4м;;к с

   -1,

   где синхронизирующий момент; MK - момент нагрузки; I - момент инерции вращающихс 

   частей; U)c - синхронна  углова  частота

   вращени .

   Подписное