SU1734170A1 - Синхронна бесконтактна машина - Google Patents

Abstract

Использование: электропривод с синхронными электрическими машинами: Сущность изобретени :  корна  обмотка статора синхронной бесконтактной машины выполнена в виде трех параллельных ветвей 1, 2 и 3, одна из ветвей включена последовательно с выпр мителем 5, выход которого соединен с нейтрал ми двух других ветвей. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электрическим машинам, а конкретнее к самовозбуждающимс  совмещенным синхронным машинам.

Преимущественна  область использовани  - электропривод механизмов, не требующих регулировани  частоты вращени , например центробежные насосы мелиоративного назначени .

Недостатками современных синхронных машин  вл ютс  наличие контактных колец на роторе дл  передачи тока во вращающуюс  обмотку возбуждени  и наличие сложных устройств автоматического регулировани  тока возбуждени  (АРВ).

От контактных колец избавл ютс  использованием одного из бесконтактных способов передачи электроэнергии на ротор . Чаще всего используют дл  этого вспомогательную машину переменного тока и вращающиес  выпр мители. Габариты машины при этом возрастают.

Известны общие принципы совмещени  в одном магнитопроводе двух или нескольких электрических машин, а также конкретные схемы совмещенных электрических машин,

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  синхронна  машина, выполненна  в виде последовательного соединени  двух синхронных машин, совмещенных в общем магнитопроводе, и имеюща  на роторе электрически совмещенную обмотку  кор  возбудител  и возбуждени  дл  основного преобразовател , а на статоре - две обмотки (возбуждени  дл  возбудител  и  корна  дл  основного преобразовател ). Недостатками  вл ютс  отсутствие АРВ и большие массогабаритные показатели машины. Отсутствие АРВ приводит дл  двигател  к нестабильности реактивной мощности двигател  при переменной нагрузке, а дл  генератора к нестабильности его выходного напр жени . Высокие массогабаритные показатели  вл ютс  следствием того, что на статоре размещены две обмотки различного назначени .

Целью изобретени   вл етс  уменьшение габаритов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в синхронной бесконтактной машине ста- торна  обмотка выполнена в виде трех параллельных ветвей с разделенными нейтрал ми, причем одна из ветвей непосw

Ё

VI

СО

VJ О

редственно подключена к мостовому выпр мителю , выход которого соединен с нейтрал ми других ветвей.

Сущность изобретени  по сн етс  чер- тежом.

Бесконтактна  синхронна  машина имеет на статоре обмотку, выполненную в виде трех параллельных ветвей (многофазную). Обмотки 1 и 2 имеют равное число последо- вательно соединенных витков и соединены звездой с разделенными нулевыми точками Ич и . Обмотка 3 имеет число витков отличное от обмоток 1 и 2, большее дл  генератора или меньшее дл  двигател , и включаетс  как проходна  началом к сети (зажимы С1, С2, СЗ), а концами к мостовому выпр мителю 5, выход которого подключен к зажимам И-i и Viz.

Поскольку кажда  фаза обмоток 1 и 2 составл ет дл  выпр мленного тока IB зам- кнутую электрическую цепь, в этих обмотках одновременно протекают переменный и посто нный токи, т.е. одновременно создаютс  две намагничивающие силы (НС).

На роторе машины расположена много- фазна  обмотка 4, в каждую фазную обмотку которой включаетс  выпр митель (диод) 6, обеспечивающий однополупериодное выпр мление тока в обмотке. Обмотка через диоды соедин етс  накоротко.

Работу машины по сним на примере двигател . При подключении к сети обмотки 1 и 2 создают в машине вращающеес  магнитное поле с числом пар полюсов рч. В этих обмотках наводитс  ЭДС, уравновешиваю- ща  приложенное к обмоткам напр жение. Поскольку число витков обмотки 3 меньше, чем обмоток 1 и 2, на входе выпр мител  5 существует напр жение, равное нескомпенсированной части напр жени  сети. Под действием этого напр жени  в замкнутых в каждой фазе контурах обмоток 1 и 2 протекает выпр мленный ток. При этом зажимы И-| и Ид эквипотенциальны дл  трехфазных токов, а зажимы С1, С2, СЗ эквипотенциаль- ны дл  выпр мленного тока. Цепи выпр мленного и переменного тока совмещаютс  без вли ни  друг на друга. НС посто нного тока Гп имеет число пар полюсов р2 pi. Магнитное поле выпр мленного тока в на- водит ЭДС во вращающихс  обмотках ротора , в результате по обмотке 4 течет выпр мленный выпр мителем 6 ток. Этот ток образует ИС Гв ротора с числом пар полюсов pi, неподвижную относительно ро- тора. Гв  вл етс  НС возбуждени  по отношению к основному преобразователю энергии.

Ротор машины таким образом вращаетс  с синхронной по отношению к вращающемус  полю обмоток 1 и 2 скоростью. Так реализуетс  принцип действи  синхронного двигател .

Важно подчеркнуть, что обмотка 3 участвует в создании вращающего момента нар ду с обмотками 1 и 2, т.е. как и обмотки 1 и 2  вл етс   корной и не занимает в пазах лишнего места. Благодар  этому габариты машины меньше, чем у машин с раздельными обмотками  корной основной, возбуждени  возбудител  и обмотки, используемой как источник питани  обмотки возбуждени , расположенных в пазах статора.

В режиме генератора работа машины происходит аналогично. И здесь обмотки 1 и 2 выполн ют функции основных  корных и одновременно функции обмотки возбуждени  возбудител . Обмотка 3 выполн ет функции  корной и  вл етс  регулируемым каналом тока возбуждени  возбудител . Роль роторной обмотки не отличаетс  от описанной ранее дл  двигательного режима .

Указанное соотношение чисел витков обмоток l(Wi) и 3 (Ws) (дл  двигател  , дл  генератора ) не носит строго об зательный характер и объ сн етс  стремлением приблизить друг к другу на- чальные фазы трехфазных токов этих обмоток. При совпадении начальных фаз обмоток 1, 2, 3 габариты машины получаютс  минимальными.

Известно, что задачей АР В  вл етс  регулирование тока возбуждени  основного преобразовател  в функции нагрузки на валу и напр жени  питани . Эта задача реализуетс  следующим образом. При увеличении механической мощности двигател  (момента на валу) возрастают токи  корных обмоток 1, 2 и 3. Вследствие роста тока в обмотке 3 увеличиваетс  ток в, увеличиваетс  Гп, как следствие, увеличиваетс  ЭДС и ток в обмотке 4 и Гв, чем реализуетс  задача АРВ.

При снижении напр жени  про вл етс  та же цепочка причинно-следственных св зей.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Синхронна  бесконтактна  машина с расположенной на статоре  корной обмоткой и совмещенной обмоткой на роторе, замкнутой на вращающиес  выпр мители и выполн ющей функции обмотки  кор  возбудител  и обмотки возбуждени  синхронной машины, отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  габаритов, статорна  обмотка выполнена в виде трех параллель- ных ветвей с раздельными нейтрал ми, причем одна из ветвей непосредственно подключена к мостовому выпр мителю, выход

   которого соединен с нейтрал ми других ветвей .

   -Е

   -N