SU1336165A1 - Электрическа машина пременного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротех нике. Цель изобретени  - повышение КПД машины. Машина содержит трехфазную обмотку статора 1 и трехфазную обмотку ротора 2, соединенные пофазно по автотрансформаторной схеме через контактные кольца 3. В каждой фазе обмотки статора содержатс  последовательные ветви 4 и 5. Катушки последовательных ветвей расположены под всеми полюсами 6-9, причем пол рности полюсов чередуютс . Ответвлени  на всех фазах обмотки статора 10-12 выполнены в точках соединени  последовательных ветвей. 3 ил. (Л оо со 05 О5 ел

Description

2f,

Изобретение относитс  к электрическим машинам, а конкретно - к машинам трехфазного переменного тока с фазным ротором, подключенным к сети.

Цель изобретени  - повышение КПД машины.

На фиг. 1 представлена электрическа  схема машины; на фиг. 2 - токораспре- деление в схеме машины дл  одной из фаз; на фиг. 3 - механические характеристики машины.

Машина содержит трехфазную обмотку статора 1 и трехфазную обмотку ротора 2, соединенные пофазно по автотрансформаторной схеме через контактные кольца 3. В каждой фазе обмотки статора содержатс  последовательные ветви 4 и 5. Катушки последовательных ветвей расположены под всеми полюсами 6-9 (на фиг. 1 представлена в качестве примера четырехполюсна  машина , содержаша  две последовательные ветви в каждой фазе), причем пол рности 20 обеспечивает высокий КПД предлагаемой

ный момент Моп при , где f - частота сети, р - число пар полюсов обмотки статора 1.

Моменты Мин и Моп действуют в направ- 5 лении вращени  ротора 2. При скорост х

в пределах 2-i- машина работает в

асинхронном режиме, под действием синхро- низируюш,их моментом Мпп и Моп, которые

имеют ту же физическую природу, но  вл ютс  пульсируюш,ими. Пульсации моментов Мпп, Моп согласованы так, что суммарный синхронизируюш,ий момент Мс Mm. -j-Mon - посто нный по величине и направJ5 лению, т. е. в машине реализован внутренний каскад двух синхронных машин. О наличии каскада свидетельствует отсутствие биений токов статора и ротора в рабочем диапазоне нагрузок машины. Эта особенность (наличие внутреннего каскада)

полюсов чередуютс . Ответвлени  10-12 на всех фазах обмотки статора 1 выполнены в точках соединени  последовательных ветвей 4 и 5. Работа машины осуш,ест- вл етс  на принципе взаимодействи  вра- шаюшихс  магнитных полей статора и ротора .

При подключении машины к сети по обмоткам статора 1 и ротора 2 протекают симметричные трехфазные токи частоты

25

машины.

Кроме синхронных моментов, в асинхронном режиме в машине действуют асинхронные моменты, возникаюш,ие при взаимодействии полей Ф 1л, Ф10 и Ф2п, созданных токами основной частоты, с токами частоты пр мого и обратного скольжени , индуктированными пол ми Ф 1„ и Ф „п в роторе 2, а полем Ф 2« - в статоре.

Механическа  характеристика машины

которые создают враш,аюш,иес  пол  п представлена на фиг. 3. При холостом ходе

скорость , но . При рабочих нагрузках она мен етс , причем в некотором диапазоне нагрузок около 0,2-0,3 М имеет место «промежуточный синхронный режим, при дальнейшем увеличении нагрузсети ,

статора 1 и ротора 2.

Обмотки статора 1 и ротора 2, как вид но из фиг. 2, соединены по схеме понижающего автотрансформатора. Ток I протекает в ветви 4 обмотки статора I до

45

разветвлении, ток I| - в последователь- 5 ки (основной рабочий диапазон) скорость ной ветви 5, Ii - ток обмотки ротора 2. Направлени  токов показаны на фиг. 2 дл  некоторого момента времени. Синусоидальные токи в нижней 4 и верхней 5 ветв х обмотки статора 1 сдвинуты по фазе на угол, близкий к 180°. Эти токи при тивно-индуктивной нагрузке наход тс  практически в противофазе. Такое токораспреде- ление характерно дл  понижающего автотрансформатора .

Токи Ii во всех фазах машины создают пр мое вращающеес  поле на статоре I Ср1п, токи I l - обратное вращающеес  поле Ф10. Ток Ь, протекающий в обмотке ротора 2, создает вращающеес  поле Ф 2rt.

Пол  Ф 1„ и Ф 2л вращаютс  синхронно и создают посто нный по величине и направлению электромагнитный момент. Машина обладает пусковым моментом Мпп.

Под действием его ротор начинает вращатьс  в направлении вращени  пол  Ф щ. Момент Мпп действует в направлении вращени  пол  Ф |„ и  вл етс  синхронным при частоте вращени  . Взаимодействие полей Ф10 и Ф 2л создает синхронплавно снижаетс , характеристика м гка , напоминает механические характеристики двигателей посто нного тока возбуждени . Изменение количества витков на ветв х 4 обмотки статора 1 и жесткость характе- ак- 40 ристики можно мен ть в значительных пределах . Характеристики типа кривых на фиг. 3 требуютс  дл  транспортных механизмов , вентил торов, подъемников и т. п. Дл  указанных механизмов машина может быть применена вместо двигателей посто нного тока.

По сравнению с известной предложенна  машина обладает расширенными функциональными возможност ми за счет обеспечени  асинхронного режима работы и повышенным КПД.

50

55

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Электрическа  машина переменного тока , содержаща  трехфазную обмотку на статоре, выполненную из катушек с ответвлени ми , к которым подключена трехфазна  обмотка ротора, отличающа с  тем, что, с целью повышени  КПД машины, обмот

   обеспечивает высокий КПД предлагаемой

   ный момент Моп при , где f - частота сети, р - число пар полюсов обмотки статора 1.

   Моменты Мин и Моп действуют в направ- лении вращени  ротора
2. 2. При скорост х

   в пределах 2-i- машина работает в

   асинхронном режиме, под действием синхро- низируюш,их моментом Мпп и Моп, которые

   имеют ту же физическую природу, но  вл ютс  пульсируюш,ими. Пульсации моментов Мпп, Моп согласованы так, что суммарный синхронизируюш,ий момент Мс Mm. -j-Mon - посто нный по величине и направлению , т. е. в машине реализован внутренний каскад двух синхронных машин. О наличии каскада свидетельствует отсутствие биений токов статора и ротора в рабочем диапазоне нагрузок машины. Эта особенность (наличие внутреннего каскада)

   5

   машины.

   Кроме синхронных моментов, в асинхронном режиме в машине действуют асинхронные моменты, возникаюш,ие при взаимодействии полей Ф 1л, Ф10 и Ф2п, созданных токами основной частоты, с токами частоты пр мого и обратного скольжени , индуктированными пол ми Ф 1„ и Ф „п в роторе 2, а полем Ф 2« - в статоре.

   Механическа  характеристика машины

   Формула изобретени 

   Электрическа  машина переменного тока , содержаща  трехфазную обмотку на статоре, выполненную из катушек с ответвлени ми , к которым подключена трехфазна  обмотка ротора, отличающа с  тем, что, с целью повышени  КПД машины, обмотка статора выполнена во всех фазах из последовательно соединенных ветвей, катушки каждой последовательной ветви расположены под всеми полюсами статора, а ответвлени  выполнены в точках соединени  последовательных ветвей.

   фиг. г

   м

   -А/

   Фиг. 5

   Составитель В. Трегубое

   Редактор В. ДанкоТехред И. ВересКорректор Л. Бескид

   Заказ 3811/52Тираж 659Подписное

   ВНИИПИ Государствениого комитета СССР по делам изобретении и открытий

   113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4