Асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: электротехника, асинхронный двигатель. Сущность изобретения: асинхронный двигатель содержит магнитопровод статора 1, трехфазную тороидальную обмотку 4, магнитный шихтованный шунт 5, тороидальную обмотку подмагн-ичивания 7. два короткозамкнутых ротора 10 и 11 и промежуточный цилиндр 14. Магнитопровод статора имеет пазы на внутренней и внешней поверхностях. Магнитный шунт размещен на внешней поверхности статора и имеет пазы 6 на внутренней его поверхности . Второй короткозамкнутый ротор 10 расположен концентрично относительно первого 11. Промежуточый цилиндр 14 из немагнитного сплава размещен, между двумя роторами. Пазы второго ротора имеют меньшее сечение, чем первого. Оси пазов роторов совпадают. Обмотка первого ротора выполнена из меди, второго - из латуни или бронзы. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (5()5 Н 02 К 17/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В ЕДО(г««СТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ;« „г""г«(«1 Гг г."., --"-" (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4939465/07 (22) 24.05,91 (46) 23.08.93, Бюл, ¹ 31 (72) В,В.Тихонов, Г.В Тарасов, Д.Т.Мяльдэин и КЗ,П.Базылюк (56) Брускин А.Е„Зорохович А.Е. и Хвостов

В.С. Электрические машины. M.: Высшая школа, 1987, с. 258 — 260.

Авторское свидетельство СССР № 1179488, кл. Н 02 К 17/30, l985., (54) АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: электротехника, асинхронный двигатель, Сущность изобретения: асинхронный двигатель содержит магнитопровод статора 1, трехфазную тороидальную обмотку 4, магнитный шихтованный

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах, требующих широкий диапазон регулирования частоты вращения и хорошие пусковые характеристики.

Цель(о изобретения является расширение диапазона регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с улучшенными пусковыми характеристиками.

Цель достигается размещением второго короткозамкнутого ротора. располо>кенного концентрично относительно первого, оси пазов второго и первого роторов совпадают, причелг пазы BTopof poTop3 имеют меньше сечение, чем первого, Асинхронный двигатель с регулируемой частотой вращения и улучшенными пусковыми характеристиками (см. фиг. 1, 2) содержит магнитопровод статора 1 с пазами 2 на внутоенней и 3 внешней цилиндрических

„„5 „„1835594 А1 шунт 5, тороидальную обмотку подмагничивания 7. два короткозамкнутых ротора 10 и

11 и промежуточный цилиндр l4. Магнитопровод статора имеет пазы на внутренней и внешней поверхностях. Магнитный шунт размещен на внешней поверхности статора и имеет пазы 6 на внутренней его поверхности, Второй короткозамкнутый ротор 10 расположен концентрично относительно первого 11. Промежуточый цилиндр 14 из немагнитного сплава размещен между двумя роторами. Пазы второго ротора имеют л1еньшее сечение, чем первого. Оси пазов роторов совпадают. Обмотка первого ротора выполнена из меди, второго — иэ латуни или бронзы. 5 ил. поверхностях, в которых размещена трехфазная тороидальная обмотка 4. Магнитный шихтованный шунт 5, размещенный на внешней цилиндрической г(оверхности пакета статора имеет пазы 6 на внутренней поверхности, оси которых совпадают с оСями пазов статора.

Обмотка подмагничивания 7 тороидального типа размещена в пазах 6 магнитного шунта и на внешней поверхности корпуса с внутренними выступами 8, В расточке пакета статора размещен ротор 9.

Ротор выполнен в виде двух короткозамкнутых роторов 10 и 11, расположенных концентрично между поверхностью первого ротора 11 и внутренней поверхности второго ротора l0 расположен прол1ежуточный цилиндр l4 из немагнитного сплава. оси пазов второго 13 и первого 12 роторов совпадают. Пазы второго ротора имеют меньшее сечение, «e(«gael (:nro. Обмотка второго

1835594 ротора 15 выполнена из латуни или бронзы, первого 16 — иэ меди.

Нэ фиг, 1 покэзэно, что обмотка подмэгничивэния 7 подключена к блоку упрэвления 17, нэ который поступэет сигнэл нэ точку потребляемым эсинхронным двигэтелем, с трэнсформэторэ тока 18 и сигнал упрэвления.

Блок управления {см. фиг, 3) включает в себя измерительный орган 19, нэ который поступают сигналы от трансформатора тока

18, управляющий сигнал Uynp и от блокэ эталонных напряжений 20; блок этэлонных напряжений 20; усилитель 21, в котором усиленный сигнал с выходэ измерительного 15 органа поступэет в обмотку подмэгничивэния7, с целью повышения быстродействия выполйен нэ полупроводниковых элементэх. Схемы измерительного органа 19, блока эталонных напряжений 20, и усилителя 21 общеизвестны, Асинхронный двигатель с регулируемой частотой врэщения работает следующим образом.

При включении двигателя в сеть (пуск) 25 потребляемый обмоткой (4) стэторэ ток знэчительно превосходит номинальный ток двигэтеля, В результате этого сигнал с трансформатора тока 8 поступэет нэ блок управления 17 и ток в обмотке подмэгничи- 0 вэния 7 возрэстэет.

Магнитный шунт при этом насыщается и поток I+=min, э Фраб=п)эх.

Увеличение рабочего магнитного потокэ Ф ао, ведет к тому, что значительно воз- З5 растает поток Фг,замыкэющийся через ярмо первого 11 мэгнитопроводэ ротора, т,к. ярмо второго 10 роторэ имеет такой рэзмер, при котором в режиме минимального тока в обмотке подмэгничивэния 7, э значит 40 и +so=min, поток Ф1, зэмыкэющийся через него полностью, его насыщает, т.е. Ф1=тэх, Увеличение потока Ф2 при пуске двигэтеля ведет к тому, что нэблюдэется, вследствие значительного превышения реактивного со- "5 противления короткозэмкнутой обмотки

16 нэд реэктивным сопротивлением короткозэмкнутой обмотки l 5, зн эчител ьное превышение тока в обмотке 15 нэд током в обмотке 16, т.е, аналогично двигэте- 50 лю с двойной беличьей клеткой Я.

Таким образом в момент пускэ двигэтеля имеет большой пу1 .Ковой момент (M пуск.), т,к. он обусловлен взаимодействием рабочего магнитного потока с током обмотки 15, имеющим большое сопротивление, и .меньшую величину потребляемого (пускового) тока, т.к. двигатель обладэет повышенным активным сопротивлением ротора (см. фиг. 4).

По мере разгона ротора величина потребляемого тока стэтором двигателя уменьшается, сигнал с трансформатора токэ 18 уменьшается и ток в обмотке подмэгничивэния 7 падает, При этом магнитная цепь шунтэ ненэсыщенэ и Ф а=тэх, à Q>a=min. Магнитный поток вроторе,,т.y. Q e=min и имеется промежуточный цилйндр, замыкается в основном через ярмо второго(10) ротора { Ф1). Т.е.

8 режиме минимальной нагрузки моментсо. здэется взэимодействием рабочего магнитного потока с током, протекающим по короткозэмкнутой обмотке {15), имеющим большое активное сопротивление, Двигатель имеет механическую характеристику lVlt (см. фиг. 4), y KoTopoA Ытах сдвинут вправо, кэк для двигателя с повышенным активным сопротивлением ротора и рэботэет со скольжением S>, При подаче нэ блок управления 17 сигнала (Uynp возрастает) ток в обмотке подмэгничивэние 17 возрэстэет. Это ведет к увеличению магнитного сопротивления шунтэ 5 и кэк следствие к уменьшению Фщ и увеличению Ф аб. Т.к, в режиме lan=min, Ф1=яэх, то увеличениеФ агав ведет к увели; чению Фг, замыкающегося через ярмо первого 15 ротора. Поэтому в создании электромагнитного момента в двигателе начинает участвовать короткозэмкнутэя обмотка 16, имеющая малое активное сопротивление. Это говорит о том, что мехэническая характеристика начинает смещаться влево в сторону уменьшения скольжения и чэетотэ двигателя возрастает.

Для случая Uynp=mBx, э значит и максимэльного тока в обмотке подмэгничивэния, механическая характеристика имеет вид М2, э скольжение при этом равно 32. т.к.

Ф аб=ввх, Ф2=п эх» Ф, т,е, момент ббУСловлен взаимодействием магнитного потокэ с токами короткозэмкнутой обмотки l6 имеющим малое активное сопротивление, При этом явление перераспределения тока кэк при пуске не наблюдается, т,к. частота

ЭДС и тока в обмотках ротора (f2) мала, э значит и малы реактивные сопротивления и их роль оказывается незначительной.

Учитывая, что в прототипе при изменении тока в обмотки подмэгничивэния изменяется максимум электрического момента пРи неизменном (S p=const, см. фиг. 5), э в изобретении изменяется в основном $„Р при малом изменении величины максимума электромагнитного М, регулирования чэстоты вращения (S1 S2) в предлагаемом ус1835594 тройстве значительно шире, чем в прототипе.

Таким образом, изобретение позволяет путем выполнения двух роторов, расположенных концентрично относительно друг 5 друга и имеющих между ними промежуточный цилиндр из немагнитного сплава, выполнением пазов второго ротора меньшим сечением, чем первого, обмотка которого изготовлена из латуни или бронзы, расши- 10 рить диапазон регулирования частоты вращения двигателя и улучшить пусковые характеристики.

Формула изобретения

Асинхронный двигатель, содержащий 15 магнитопровод статора с пазами на внутренней и внешней цилиндрических поверхностях, в которых размещена трехфазная тороидальная обмотка, магнитный шихтованный шунт, размещенный на внешней ци- 20 линдрической поверхности пакета статора с пазами на внутренней поверхности. оси которых совпадают с осями пазов статора с размещенной в них тороидальной обмоткой подмагничивания, и короткозамкнутой ротор, отл ич а ю щий с я тем,что,с целью расширения диапазона регулирования частоты вращения двигателя и улучшения пусковых характеристик. имеется второй короткоэамкнутый ротор, расположенный концентрично относительно nepaoro, между внешней поверхностью первого ротора и внутренней поверхностью второго ротора расположен промежуточный цилиндр иэ немагнитного материала, оси пазов второго и первого роторов совпадают, причем пазы второго ротора имеют меньшее сечение, чем первого. обмотка второго ротора выполнен иэ латуни или бронзы, первого — из меди.

1835594

1835594

2 КРр

Составитель В. Тихонов

Техред М.Моргентал Корректор М; Андрушенко

Редактор

Заказ 2985 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101