SU566292A1

SU566292A1 - Alternating-current dynamoelectric machine

Info

Publication number: SU566292A1
Application number: SU7301901589A
Authority: SU
Inventors: Елизар Яковлевич Бухштабер; Анатолий Петрович Пролыгин; Юрий Михайлович Андреев; Михаил Яковлевич Куно
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1977-07-25

Description

Изобретение относитс к электрическим машинам, а именно к бесконтактным электродвигател м переменного многофазного тока, предназначенным дл работы от источников кесинусоидалшого или несимметричного многофазного напр жени . Известны электрические машины переменного тока, содержащие статор, ротор с многофазной обмоткой, между двум выводами которой включены последовательно два диода, причем их обща точка подключена к третьему выводу обмотки/и установ ленное на роторное устройство, замыкающе обмотку ротора при пуске машины накорот Однако переключающее устройство таких электрических машин, закорачивающее диод на Врем пуска и содержащее два управл емых вентил с соответствующей системой управлени , которые размещены на вращающемс роторе машин и подчин ютс командам оператора или общей системы управлени приводом, очень сложно (особенно в.бесконтактном варианте) и мало надежно. Цель изобретени - упрощение мащины и повышение ее надежности. Это достигаетс тем, что два диода подключены к общей точке разноименными электродами, а параллельно этим диодам согласно с ними включён третий диод и встречно с ними тиристор с системой управлени . Система управлени тиристором может содержать дроссель, включенный между управл ющим электродом и анодом тиристора . Такое- включение вентилей позвол ет одновременно при тех же конструктивных параметрах машины и том же гармоническом составе напр жени на зажимах обмотки статора повысить поток возбуждени и, следовательно, перегрузочный момент синхронной мащины, что также вл етс положительным эффектом предлагаемой машины . На чертеже изображена принципиальна электрическа схема предложенной машины. Обмотка 1 статора электрической машины переменного тока выполнена мног9фазной и подключена к источнику 2 несинусоиаального или иесимметричнотчз многофазного напр жени .The invention relates to electric machines, namely contactless AC multiphase electric motors, designed to operate from sources of cesinusoidal or asymmetrical multiphase voltage. Known are AC electric machines containing a stator, a rotor with a multiphase winding, between two terminals of which two diodes are connected in series, and their common point is connected to the third terminal of the winding / and mounted on the rotor device, closing the rotor winding when the machine is started up However, the switching device of such electric machines, shorting the diode at the Start-up Time and containing two controllable valves with an appropriate control system, which are located on the rotating rotor of the machines and It is very difficult (especially in the noncontacting variant) and not very reliable. The purpose of the invention is to simplify maschiny and increase its reliability. This is achieved by the fact that two diodes are connected to a common point with opposite electrodes, and parallel to these diodes a third diode is connected with them and a thyristor with a control system opposite them. The thyristor control system may contain a choke connected between the control electrode and the anode of the thyristor. Such inclusion of the valves allows simultaneously with the same design parameters of the machine and the same harmonic composition of the voltage on the stator winding clamps to increase the excitation flow and, consequently, the overload moment of the synchronous masking, which is also a positive effect of the proposed machine. The drawing shows a circuit diagram of the proposed machine. The stator winding 1 of the AC electric machine is made multi-phase and connected to the source 2 of a non-sinusoidal or symmetric multiphase voltage.

Многофазна обмотка 3 ротора имеет выводы 4 - в, к которым подключены последователько соединенные два диода 7 и 8. Обща точка этих диодов подключена к третьему выводу 6 обмотки 3 ротора.The multi-phase winding 3 of the rotor has pins 4 - b, to which two diodes 7 and 8 are connected. The common point of these diodes is connected to the third terminal 6 of the winding 3 of the rotor.

Параллельно диодам 7 и 8 к выводам ,4 и 5 подключен согласно третий диод 9 и встречно- тиристор Юс системой управлени 11.In parallel, diodes 7 and 8 to the terminals 4 and 5 are connected according to the third diode 9 and the counter-thyristor US control system 11.

Система управлени может быть выполнена по любой известной схеме с контактной или бесконтактной св зью с наход щимс на статоре источником управл ющих импульсов .The control system can be implemented by any known scheme with contact or contactless communication with a source of control pulses located on the stator.

В простейщем случае система управлени тиристором может содержать дроссель 12, включенный между управл ющим электродом и анодом тиристора 10.In the simplest case, the thyristor control system may comprise a choke 12 connected between the control electrode and the anode of the thyristor 10.

Предложенна электрическа машина переменного тока может работать как в синхронном, так и в асинхронном режимах.The proposed AC electric machine can operate in both synchronous and asynchronous modes.

При работе в асинхронном режиме многофазна обмотка 3 ротора замкнута накоротко диодами 7 - 9 и тиристором 10, который под действием, системы управлени 11 находитс во включенном состо нии. When operating in asynchronous mode, the multi-phase winding 3 of the rotor is short-circuited by diodes 7-9 and the thyristor 10, which, under the action of the control system 11, is in the on state.

При работе в синхронном режиме и при несимметричном многофазном синусоидальном напр жении источника питани ,, которое вл етс суммой двух симметричных . многофазных систем напр жений ( с одинаковым числом фаз и частотой) пр мой и обратной последовательностей, обратна последовательность напр жений навопит в синхронно вращающейс обмотке ротора э.д.с. удвоенной частоты.When operating in synchronous mode and with asymmetrical multi-phase sinusoidal voltage of the power supply, which is the sum of two symmetrical ones. multiphase voltage systems (with the same number of phases and frequency) of the forward and reverse sequences, the reverse sequence of voltages in the synchronously rotating rotor winding of the emf doubled frequency.

При выполнении обмотки ротора симметричной трехфазной и наличии в ней э.д.с. только одной частоты (например удвоенной по отнощению к частоте напр жени , питающего обмотку статора) по выводам 4 и 5 протекает пульсирующий выпр мленный ток от э.д.с. в двух других выводах (по выводу 4 - от выводов 6 и 5, а по выводу 5 - от выводов 6 и 4). По выводу 6 протекает симметричный переменный ток. Этот вывод вл етс генерирующим по отнощению к двум другим выводам, причем выводы 4 и 5 выполн ют функции об .мотки возбуждени , а также подпитывают пульсирующим током соседние выводы,When performing the winding of the rotor symmetrical three-phase and the presence in it of emf. only one frequency (for example, doubled with respect to the frequency of the voltage supplying the stator winding) across pins 4 and 5 a pulsating rectified current flows from the emf. in the other two conclusions (on conclusion 4 - from conclusions 6 and 5, and on conclusion 5 - from conclusions 6 and 4). On conclusion 6, a symmetrical alternating current flows. This pin is generating with respect to two other pins, with pins 4 and 5 performing the functions of driving the field and also supplying pulsating current to the adjacent pins,

При питании обмоток статора от статического преобразовател частоты, выполненного на управл емых вентил х, напр жение приложенное к обмотке статора, как правило , симметрично, но несинусоидально и содержит делый спектр нечетных гармоник, кроме гармоник, кратных трем,When powering the stator windings from a static frequency converter, performed on controlled gates, the voltage applied to the stator winding is usually symmetrical but non-sinusoidal and contains a spectrum of odd harmonics, except harmonics that are multiples of three,

В этом случае гармоники, номер которых Vj. Bti - 1, где t) - целое число (ti 1), вращаютс во встречном основному полю направлении, а с номерами V.., - 6-h +1 - в том же направлении. Поэтому в обмотках ротора навод тс гарIn this case, harmonics, whose number is Vj. Bti - 1, where t) is an integer (ti 1), rotates in a direction opposite to the main field, and with numbers V .., - 6-h +1 - in the same direction. Therefore, in the rotor windings, a gar

МОНИКИ Э.Д,С, р 6Т|.MONIKI ED, S, R 6T |.

Так, от п той и седьмой гармоник напр жени питани в обмотке ротора наводитс Э.Д.С, щестой гармоники. Кроме того , в обмотке ротора могут наводитьс также э. д,с. более высоких пор дков: от одиннадцатой и тринадцатой - двенадцата , от семнадцатой и дев тнадцатой - восемнацата и т.д.Thus, from the fifth and seventh harmonics of the supply voltage in the winding of the rotor, an EDC, a harmonic harmonic, is induced. In addition, e can also be induced in the rotor winding. d, s. higher orders: from the eleventh and thirteenth - the twelfth, from the seventeenth and the nineteenth - the eighteenth, etc.

За счет индуктивности обмоток мгновен ное значение потока возбуждени , хот и не будет посто нно, но и не будет снижатьс до нул , особенно при высоких частотах напр жени , питающего обмотку статора.Due to the inductance of the windings, the instantaneous value of the excitation flux, although it will not be constant, will not drop to zero, especially at high frequencies of the voltage supplying the stator winding.

Следовательно, применение трех диодов вместо двух, как в известных мащинах , позвол ет повысить использование энергии высщих гармоник напр жени дл создани потока возбуждени при работе мащины в синхронном режиме и тем самым повысить максимальный момент двигател , а при работе в асинхронном режиме - осуществл ть замыкание напр жени всех обмоток , использу всего лищь один тиристо что существенно упрощает мащину и повышает ее надежность.Consequently, the use of three diodes instead of two, as in known masks, allows increasing the energy use of high voltage harmonics to create an excitation flow when the maschine operates in synchronous mode and thereby increase the maximum torque of the motor, and when operating in asynchronous mode - to close voltage of all windings, using only one thyristor, which significantly simplifies the machine and increases its reliability.

При питании машины от статического преобразовател частоты система управлени тиристором может содержать только дроссель 12, включенный между управл ющим электродом и анодом тиристора 10,When powering the machine from a static frequency converter, the thyristor control system can only contain choke 12 connected between the control electrode and the anode of the thyristor 10,

В этом случае при заданной частоте скольжени , котора дл асинхронного двигател выбираетс ниже критической и составл ет всего 1,5-2,5 гц, индуктивное сопротивление дроссел 12 очень мало, и тиристор 10 включаетс при положительном напр жении на его аноде. При достижении синхронной частоты вращени тиристор перестает включатьс , э,д.с, высших гармоник, наводимые в обмотке ротора , выпр мл ютс с помощью диодов 7 Э , но вследствие, вые ОКОЙ частоты не могут включить тиристор 10, так как дл высоких частот высших гармоник индуктивное сопротивление дроссел велико,In this case, at a given slip frequency, which for the asynchronous motor is chosen below the critical and is only 1.5-2.5 Hz, the inductive resistance of the throttle 12 is very small, and the thyristor 10 is turned on with a positive voltage on its anode. When the synchronous frequency of rotation is reached, the thyristor ceases to turn on, e, dc, higher harmonics induced in the rotor winding, are rectified using 7 E diodes, but as a result, the output frequencies cannot turn on the thyristor 10, since for high frequencies the higher harmonics inductive resistance of throttles is large,

.Выполнение системы управлени тиристором 10 в виде дроссел 12, включенного между его анодом и управл ющим электродом, позвол ет еще более упроститThe execution of the thyristor control system 10 in the form of throttles 12, connected between its anode and control electrode, makes it possible to further simplify