SU433613A1 - Си11хрон11ая электрическая машина - Google Patents

Description

Известны синхронные электрические машины, в которых дл  возбуждени  используют пространственные высшие гармоники магнитного пол , вращающиес  синхронно с ротором . Поэтоиу дл  использовани  энергии, получаемой с помощью этих гармоник, на статоре размещают дополнительную обмотку с большим числом полюсов, чем основна   корна  обмотка. Дополнительную обмотку присоедин ют черев выпр митель и контактные кольца к обмотке возбуждени , размещенной на роторе. Цель изобретени  - осуществле ние бесконтактного компаундирова .ни  синхронной электрической машины . Это достигаетс  тем, что на роторе синхронной электрической машины, кроме обмотки возбуждени , размещена дополнительна  обмотка с числом пар полюсов, кратным номеру одной из высших пространствен ных гармоник намагничивающей силы I несинусоидально распределенной об|мотки  кор . Указанна  обмотка выполн ет роль вы вител  энергии, полученной посредством высшей пространственной гармоники реакции  кор . На фиг. I изображена схема подключени  одной дополнительной обмотки к основной обмотке возбуждени ; на фиг. 2 - схема подключени  двух дополнительных обмоток к ОСНОВНОЙ обмотке возбуждени ; на фиг. 8 - схема подключени  дополнительной обмотки к входной обмотке асинхронного подвозбудител ; на фиг. 4 - схема подключени  дополнительной обмотки к  корной обмо тке с 1нх он ого во б удите фиг. 5 - схема подключени  доТк) нительной обмотки через выпр митель к обмотке возбуждени  синхрон ного подвозбудител ; на фиг. 6 схема размещени  на роторе обмотки посто нного тока, выполн ющей роль обмотки подмагничивани  шунта ива варианта); на фиг. 7 - схема подключени  дополнительной обмотки

.через выпр митель к обмотке подыагничивани  спинки магнитопровода  кор  возбудител .

Неподвижна   корна  обыотна I (см. фиг. I) выполнена с несинусоидальныы распределением проводников на расточке, что имеет место конечном числе зубцов статора. Указанна  иесинусоидальность может быть сознательно увеличена путем изменени  шага  корной обмотки. На роторе в общем случае может быть размещено несколько обмоток переменного тока и посто нного, выполн ющих .различные функции. Одна из роторных обмоток посто нного тока может быть основной обмоткой возбуждени  2, подключенной через выпр митель 3 к одной 4 или нескольким 5,6 (см. фиг. 2) дополнительным роторным обмоткам переменного тока, числа пар полюсов которых кратны двум последовательным нечетным или двутл последовательным четным номерам высших пространственных гармоник ньм агничивающеи силы  кор . Данна  обмотка посто нного тока , подсоединенна  по указанной схеме, может также выполн ть фу1)кции всполюгателъной обмотки возбуждени , котора  работает совместно с основной обмоткой возбуждени , получающей энергию от на)(ого-либо другого источника. Лоиолиительиа  k или дополнительные 5,6 обмотки переменного тока, числа пар полюсов KUTOi)U)( кратны числу пар полюсов  корном обмотки I, могут быть подключены также к обмоткам пе римонного токи, размещепным на роторе , например, к входной обмотке 7 uoiinxpoiiHoro подвозбудигели 8 (см, фиг. 3), пигыющехо асинхронныИ возбудитель 9, или к вращающейон икорной обмотке 10 (см. фиг, 4) синхронного возбудител  II. В пос леднем случае числи пар полюсов с инхронного возбудител  II должно быть таким, чтобы э.д.с. в обмотках А и 10 имели одинаковую частоту . Па фиг. 5 показано подсоединение дополнительной обмотки неременного тока 4 через выпр митель 3 к обмотке возбуждени  12 синхронного подвозбудител , питающего асинхронный возбудитель 13.

Обметки посто fiHoro тока 2 или 12 выполн ть функции обмоток подмагничивани  шунта посто нного магнита (си. фиг, 6). На фиг. 7 показан вариант выполн (Ч1и  одной из роторных обмоток 14 в виде обмотки нодмагничивани  спинки магнитопровода вращающегос   кор  синхронного возбудител .

Все указанные случаи представл ют собой конкретные схемы использовани  энергии, получаемой с помощью высщих пространственных гармоник намагничивающей силы  кор  либо непосредственно дл  возбуждени  синхронной машины, либо дл  саморегулировани  возбуждени . Во всех приведенных схемах  корна  обмотка I и дополнительна  обмотка 4 или дополнительные обмотки 5,6 показаны трехфазными. Однако они могут иметь любое число фаз.

При наличии у синхронной машины возбудител  и подвозбудител  некоторые магнитопроводы и обмотки могут быть совмещены, например роторна  обмотка 2 посто нного тока и питающа  ее через выпр митель 3 дополнительна  обмотка 4- переменного тока.

Магнитопровод подвозбудител  (см. фиг. 3,5) может быть совмещен с магнитопроводом основной машины. С магнитопроводом основной машины может быть совмещен также магнктопровод возбудител  (см. фиг.4,7), При этом должны быть выбраны соотБетствуюш ,ие соотношени  между числами пар полюсов каскадов и шагом обмоток.

Высшие гармоники намагничивающей силы  кор  с помощью дополнительных обмоток 4 или Ь,б, расположенных на индукторе, могут быть использованы и в обращенных синхронных машинах с враш,аю1цимис   корем и неподвижным индуктором. Так, например, в обращенном исполнении синхронные машины по схемам, покаванным на фиг. 1 и 2, могут выполн ть функции бесконтактных синхронных возбудителей дл  бесконтактного возбуждении более крупных машин

Рассмотренные на фигурах схемы не содержат регул торов. При необходимости регул тор может быть введен в каждую из цепей.

При вращении ротора с синхрон ной скоростью в многополюсной роторной обмотке 4 наводитс  э.д.с. лишь при наличии нагрузки синхронной машины. При наличии тока основной гармоники и синхронном вращении ротора в дополнительных роторных обмотках 5,6 переменного тока с различной нолюсностью навод тс  .э.д.с. одинаковой частоты. Папример , в трехфазной системе п та  пространственна  гармоника намагничивающей силы вращаетс  в сторону , противоположную вращению ротоpa , a седьма , наоборот, в сторону TjnnmpUHo nntnnrvQ ПЛа ло,. „„-г,,,-,,;,™ вращени  ротора. навод т в соответствующих дополнительных обмотках шестую гармонику э.д.с. Дл  данного случа , если число зубцов  кор  равно или кратко шести, то указанна  э.д.с. увеличиваетс  за счет гармоник проводимости (зубчатости)  кор . Предмет изобретени  I. Синхронна  электрическа  машина, на индукторе которой размещены основна  обмотка посто нного тока и дополнительные обмотки переменного тока, соединенные с ос новной через выпр мители, а  корна обмотка с числом полюсау 2„ выполCv , Pj йена с несинусоидальным размещением проводников по расточке статора , отличающа с  тем, что, с целью осуществлени  бескон3 1 актного компаундировани , обиотка переменного Toifa, расположенна  на ПРПйиРННПРП ТПКЯ. ПЯПППЛОЖРН НЯЯ Ни индукторе, выполнена с числом пар полюсов J pj, где - номер одной из высших пространственных гармоник намагничивающей силы  корной. Ьбмотки. I 2. Машина по п. I, о т л и чающа с  тем, что индуктор снабжен второй дополнительной обцоткой переменного тока с числом лар полюсов ( 9 2)pj, соединенной последовательно с первой дополнительной обмоткой. 3.Машина по пп. I и 2, о т лича юща с  тем, что дополнительные обмотки соединены с входной обмоткой асинхронного подвозбудител . 4.Машина по пп. I и 2, отличающа с  тем, что дополнительные обмотки соединены с  корной обмоткой синхронного возбудител .

к

|.

7

9иг.З