SU197742A1 - Одномашинный преобразователь частоты - Google Patents

Description

Насто щее изобретение относитс  к одномашинным преобразовател м частоты, у которых двигательные и генераторные обмотки расположены в общей магнитной системе.

Известные преобразователи этого тина конструктивно сложны ввиду наличи  большого количества обмоток на статоре и роторе.

Предлагаемый преобразователь отличаетс  от известных тем, что, с целью упрощени  конструкции путем исключени  обмотки возбуждени  генератора, входна  двигательна  обмотка нофазно замкнута через вентили, подключенные к средней точке через общее регулируемое сопротивление, а выходна  генераторна  обмотка выполнена с числом нар нолюсов, большим, чем двигательна , в кратное трем число раз.

Дл  повышени  надежности преобразовател  выходна  генераторна  обмотка расположена на статоре, а на роторе размещена фазна  обмотка, фазы которой выполнены из трех параллельных ветвей и замкнуты через вентили на среднюю точку.

На фиг. 1 нзображена схема предлагаемого преобразовател ; на фиг. 2 - схема входной двигательной обмотки преобразовател ; на фиг. 3 - кривые распределени  магнитодвижущих сил (м. д. с.) этой обмотки, создаваемых выпр мленным током; на фиг. 4 - бесконтактный преобразователь и на фиг. 5-

схема роторной обмотки бесконтактного преобразовател .

Преобразователь состоит из статора / и ротора 2. На статоре расположена входна  двигательна  обмотка 3 с числом пар полюсов PI, питаема  частотой /i. Эта обмотка замкнута через выпр мители 4 и регулируемое сопротивление 5.

На роторе 2 имеетс  короткозамкнута  двигательна  обмотка. 6 с числом пар полюсов PI и выходна  генераторна  обмотка 7 с числом пар нолюсов PI.

Прн питании обмотки 3 трехфазным неременным током образуетс  вращающеес  магнитное поле, которое наводит э. д. с. и токи в трехфазной короткозамкнутой обмотке 6. В этом случае машина-преобразователь работает как обычный асинхронный двигатель.

От выпр мителей 4 во всех трех фазах обмотки 3 протекает выпр мленный ток, который создает магнитное ноле, неподвижное относительно статора и имеющее число пар полюсов равное 3 А (Pi-число пар полюсов обмотки 3).

Последнее по сн етс  фиг. 2 и 3. /А , fe , fc , совпада  по фазе во времени, сдвинуты в пространстве кажда  относительно соседней на 120°. Геометрическа  сумма трех таких м. д. с. равна нулю. Третьи гармонические м. д. с. /А , fe , fc совпадают по 333 фазе во времени и сдвинуты в пространстве на 120°ХЗ 360°, т. е. налагаютс  друг на Друга. Число пар полюсов третьей гармонической м. д. с. в три раза больше, чем первой №рмонической . Таким образом, выпр мленный ток при протекании в двухполюсной трехфазной обмотке создает шестнполюсное носто нное поле . Магнитное поле выпр мленного тока во враи1,ающейс  обмотке ротора 2 наводит э. д. с. частотой. г Рг, Пр PZ 60/1 PZ с Of 1вых - - - -р- - у- h h. 60 ./ где Пр -;:;- -скорость вращени  ротора. преобразовател  Выходное напр жение можно регулировать изменением сопротивлени  5 в цепи выпр мленного тока. В бесконтактном преобразователе частоты (фиг. 4) обмотка 7 расположена на статоре , а обмотка S, размещенна  на роторе 2, выполнена с трем  параллельными ветв ми в каждой фазе; фазы ее замкнуты на вентили 9. Трехфазна  статорна  обмотка преобразовател  выполн ет функции обмотки двигател , создающей вращающеес  магнитное поле от токов сети, и обмотки возбуждени  обращенного синхронного генератора, создающей неподвижное относительно статора магнитное поле от выпр мленного тока вынр мител ей 4. Роторна  обмотка выполн ет функции короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигател ,  корной обмотки обращенного синхронного генератора и обмотки возбуждени  выходного синхронного генератора. Нолна  нринциннальна  схема обмотки ротора представлена на фиг. 5. При питании обмотки статора трехфазным переменным током частоты fi образуетс  вращающеес  магнитное поле, которое нересекает проводники ротора и наводит в них э.д. с. частоты скольжени . Под действием э.д. с. частоты скольжени  катушек токи в последних будут протекать по контурам, образованным нараллельными ветв ми фазы. При взаимодействии этих токов с вращающимс  магнитным нолем обмотки статора возникает двигательный вращающий момент. Геометрическа  сумма э.д. с. (так же, как и токов) равна нулю, вследствие чего напр жение частоты скольженн  на зажнмах фазы Л-X обмотки ротора равно нулю. Число фаз двигательной части обмогки ротора относительно вращающегос  магнитного пол  статора равно где m g-число фаз двигательной частн обмотки ротора; т22 3-число фаз генераторной части обмотки ротора; а 3-параллельных ветвей фазы генераторной части обмотки ротора. Шаг обмотки ротора Зт2, где TI - -полюеное деление двигател ; го-число пазов ротора; - -полюсное деление обращенного синхронного генератора. Начало параллельных ветвей фазы генераторной части роторной обмотки сдвинуты на р2 -- г- ti пазовых делений ротора. При питании трехфазной статорной обмотки выпр мленным током от выпр мителей 4 образуетс  магнитное поле, неподвижное относительно статора и имеющее число пар полюсов РЬ Магнитное ноле обмотки 3 от выпр мленного тока наводит во вращающемс  роторе э. д. с. частотой З/ь Напр жением утроенной частоты 3/i, питаютс  выпр мители 9, включенные в нулевую точку обмотки, Обмотка ротора, таким образом, обтекаетс  выпр мленным током, создающим магнитное поле, неподвижное относительно ротора и имеющее число пар полюсов, равное Ps m-2 PI. Вращающеес  вместе с ротором со скоростью Пр магнитное ноле с числом пар полюсов РЗ, наводит в обмотке 7, имеющей число нар полюсов PS, э.д. с., частота которой /з fпр -PS 60 . л .f,. равна fy- Предмет изобретени  1. Одномашинный преобразователь частоты с двигательными и генераторными обмотками , расположенными в общей магнитной системе , отличающийс  тем, что, с целью унрощени  конструкции путем исключени  обмотки возбуждени  генератора, входна  двигательна  обмотка пофазно замкнута через вентилн , нодключенные через общее регулируемое сопротивление к средней точке, а выходна  генераторна  обмотка выполнена с числом пар полюсов большим, чем двигательна , в кратное трем число раз. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, выходна  генераторна  :обмотка расположена на статоре, а на роторе размепхена фазна  обмотка, фазы которой выполнены из трех параллельных ветвей и замкнуты через вентили на среднюю-точку.

Фиг.2