SU858186A1 - Однофазный одномашинный преобразователь частоты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к однофаэным одномашинным преобразовател м частоты, преобразукицим однофазный то одной частоты в однофазный ток другой частоты, у которых двигательные и- генераторные обмотки расположены в общей магнитной системе. Известны однофазные преобразовате ли частоты, требующие отдельную пусковую обмотку 1. Однако это усложн ет конструкцию, уменьшает использование активных материалов . Известен также однофазный оййоМЯшинный преобразователь частоты, у ко торого обмотка тройного совмещени  ротора выполн ет функции короткозамкнутой обмотки, генераторной обмотки и. обмотки возбуждени , выполнена je виде четырех четырехплечих мостов,, имеет однофазные выходы на f , к РЗ числа пар полюсов, причем однофаз ный выход Pj числа пар полюсов соеди нен через выпр митель с однофазным выходом PJ числа пар полюсов 2j. Однако возбуждение обмотки ротора через выпр мители от однофазного вых да приводит к увеличению добавочных потерь в железе преобразовател , выз ванных пульсаци ми напр жени  на выходе выпр мител , и, следовательно, к снижению КПД преобразовател . Цель изобретени  - увеличение КПД преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что катушки одной пары мостов, прилегакнцих к разным зажимам выхода числа пар полюсов Р2 / смещенные tio фазе на 90 эл.град. сЛносительно катушек другой пары мостов. На фиг. 1 представлен схематично предлагаемый преобразователь на-фиг, 2 - расположение катушек обмотки ротора тройного электрического совмещени  с числом пар полюсов Р 1, Р- 2, 4, уложенной в шестнадцать пазов. Преобразователь состоит из статора 1, ротора 2, переключающих контактов 3 - 10, выпр мительных блоков 11 и 12, регулирующего сопротивлений 13. Статор состоит, из входной двигательной обмотки 14 с числом пар полю ;ов Р4 1, питаемой частотой f 50 Гц, обмотки тройного совмеще ,ни  15 на Р 1, Pj 2, РЗ 4 числа пар полюсов, состо щей из катушек, образующих четырехплечие мосты А , fe , В , r.j , соединенные с помощью контактов 3 - 6 в замкнутую цепочку.

а в пусковом режиме соедин емых с помощью контактов 7 - 9 в разомкнутую цепочку с образованием свободных за жимов 16 и 17, подключаемых на период пуска к зажимам 18 и 19 двигательной ббмотки 14.

К зажимам 20 и 21 обмотки 15 через выпр мительный блок 11, регулирующее сопротивление 13 и контакт 10 от зажимов 18 и 19 подводитс  выпр мленное напр жение.

Обмотка 15 по зажимам 16 и 22, 17 и 23, 24 и 25, 26 и 27 образует однофазный вход на Р 1 числа пар полюсов и выполн ет функцию пусковой обмотки- на период пуска, по зажимам 20 и 21 образуют однофазный вход на Р 4 числа пар полюсов и выполн ет функцию обмотки возбуждени , по зажимам 28 и 29 образует однофазный выход на Р. 2 числа пар полюсов и выполн ет функцию генераторной обмотки. Сопротивление 13 служит дл  регулировани  тока возбуждени  магнитного пол  статора с числом пар полюсов Р 4

На роторе 2 размещена обмотка тройного совмещени  30, состо ща  из катушек, соединенных в четырехплечие мосты Aj Б 2 2 2. соединенные в зал;кнутую цепочку.

Зажимы 31 - 38 образуют однофазовый зыход на Р 1 числа пар полюсов и замкнуты накоротко, образу  четыре короткозамкнутых контура, выполн ющих функцию короткозамкнутой обмотки . Обмотка 30 по зажимам 39 и 40 образует двухфазный выход на Р 4 числа пар полюсови выполн ет функцию генераторной обмотки, питающей через выпр мители 12 зажимы 41 и 42, а по зажимам 41 и 42 однофазный вход на Р2 2 числа пар полюсов и выполн ет функцию обмотки возбуждени .

Обмотка тройного совмещени  ротора выполнена из катушек 43 - 50, соединенных по структурной схеме {фиг. 1). Катушки ротора имеют шаг Y 6. Каждан из катушек имезт начало Н и конец К. Начала Н и концы К представл ютс  в виде Н и . Первые индексы k 1, 2, и т.д. при обозначени х начал Н и концов К указывают на прИ надлежность зажима к катушке при расположении катушек по пор дку по окружности  кор . Вторые индексы J 1,2, и т.д.. указывают на принадлежность зажимс к катушке при расположении катуш ;к по пор дку по высоте паза, т..е. до сло м. Катушки, имеющие различную глубину залегани  в пазах и уложенные в одних и тех же пазах, обозначены одинаковыми первыми индексами . Катушки моста Аg смещены относительно катушек смежного моста Б на 90 эл. град. Катушки моста В смещены относительно катушек смежного , моста Гг. З 90 эл.град. Начала мостов А2 и Г 2 образуют зажим 39 выхода

РЗ числа пар полюсов. Начала мостов БЗ, и В2 образуют зажим 40 выхода Pj числа пар полюсов. Концы мостов Аи Б2. образуют зажим 41 выхода р числа пар полюсов. Концы мостов Г, образуют зажим 42 выхода Р числа пар полюсов. Сплошными стрелками показаны токи , создающие поле с числом пар полюсов Р 1, штриховыми стрелками показаны токи, создающие магнитное поле с числом пар полюх;ов Р, 2, пунктирными стрелками показаны токи, создающие магнитное Ьоле с числом пар полюсов.Ра 4.

Питанием обмотки 14 и 15 переменным током частоты f-t 50 Гц при разомкнутых контактах 3-6 осуществл етс  запуск преобразовател  до скоро™ ---V-° где S - скольжение ротора относительно вреццающегос  пол 

После запуска и размыкани  контактов

7-9 преобразователь работает как обычный однофазный асинхронный двигатель . После отключени  обмотки 15 от сети включаютс  контакты 3 - 6 и 10, тем самым подаетс  выпр мленное напр жение на зажимы 20 и 21. Таким образом , обмотка 15 статора обтекаетс  выпр мленным током, возбуждающим неподвижное относительно статора магнитное поле с числом пар полюсов РЗ 4, навод щее в обмотке ротора ЭДС, частоты

3

ЭДС частоты f-j ci 200 Гц с зажимов 39 и 40 обмотки 30 ротора 2 подаетс  через выпр митель 12 на зажимы 41 и 42 обмотки 30,

Под действием выпр мленной ЭДС частоты f по обмотке ротора протекает выпр мленный ток, возбуждающий неподвижное относительно ротора магнитное поле с числом пар полюсов Р2 2, навод щее в обмотке 15 статора ЭДС частоты fg..

f .B2.-.--DE .

i 60

ЭДС частоты f.x. 100 Гц выдел етс  с зажимов 28 и 29 обмотки 15.

Когда катушки одной из пар мостов обмотки ротора смещены по фазе на 90 эл.град, в магнитном поле с P.J числом пар полюсов относительно катушек другой пары мостов, смежных по отношению зажимов Рдчисла пар полюсов, это дает возможность повести к входным зажимам 39 и 40 выпр мител  переменное двухфазное напр жение и, тем, самым, снизить уровень пульсаций выпр мленного напр жени  на выходе выпр мител  12.,

Claims (2)

1. Снижение пульсаций на выходе выпр мител  12 приводит к уменьшению добавочных йотерь в железе преобразовател  и уменьшению пульсаций в криво входного напр жени  на зажимах 28 и 29, Снижение добавочных потерь приводит к увеличению КПД преобразовател . Кроме того,указанное смещение катушек позвол ет уменьшить число параллельных ветвей и, следовательно, упростить обмотку ротора. Формула изобретени  Однофазный одномашинный преобразователь частоты с двигательными и генераторными обмотками статора, распо/юженными в общей магнитной системе, с переключающими контактами и выпр мител ми , у которого генераторна  обмотка статора состоит из катушек, соединенных в четыре четырехплечих моста , имеющих каждый в отдельности два независимых однофазных выхода по диагонал м мостов на Р число пар полюсов на одном выходе и на Р, Р. число пар полюсов на другом выходе, соединенных концамк одноименных выходов с Р. , PJ числами пар полюсов через пepeкhючaюtqиe контакты в замкнутую цепь, имек цую независимые однофазные выходы вдоль цепи поочередно на р2 и Р число пар полюсов из выводных концов межмостовых соединений, питаемую через зажимы выхода на Р числа пар полюсов и выпр мител  от входных зажимов двигательной обмотки статора на Р числа пар полюсов, сдвинутой в пространстве по окружности статора на 90 эл. град., соединенную последовательно выходами на Р числа пар полюсов четырехплечих мостов через переключакнцие контакты в цепь, подключенную двум  свободными зажимами к зажимам двигательной обмотки, у которого обмотка ротора состоит из четырех четырехплечих мостов, имеющих каждый в отдельности два независимых однофазных выхода по/диагонал м мостов на t. числа пар полюсов на одном выходе и на Р., Р числа пар полюсов на другом выходе, соединенных конца4ЛИ одноименных выходов с Р Р числами пар полюсов в замкнутую цепь, имеющую независимые однофазные аыходы вдоль цепи поочередно на Р,,, PJ числа пар полюсов из выводных концов межмостовых соединений, имеквдую накорогкозамкнутые выходы мостов на Р число пар полюсов, имеющую соединенные зажимы выхода цепи на Р 2. число пар полюсов с зажимами выхода цепи на Pj число пар полюсов через выпр мители , отлнча.ющийс  тем, что, с целью повышени  КПД преобразовател , катушки одной пары мостов обмотки ротора, принадлежащих одной половине замкнутой цепи и прилегающих к разным зажимам выхода числа пар полюсов Р , смещены в простран-, стве по окружности статора относительно катушек другой пары мостов, принадлежащих другой половине замкнутой цепи и прилегающих к разным,зажимам выхода числа пар полюсов Р ,, на 90 эл. град. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США I 4039910, кл; Н 02 К 5/32, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2644380,кл.Н 02 К 3/28, 1978. / t taL / 4il

   «/ ii ly. 4| fli/ f,Фи1 .г jF/ (T; y iy