Электромашинный агрегат

Электромашинный агрегат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il Е 349363

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Завпс гмое от авт. свндегельства ¹

Заявлено 06 т/!11970 (№ 1446553/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.Х.1973. Б1оллетеш. № 43

Дата опубликования описания 20.III.1974

М. Кл. Н 02k 19/20

Н 02р 9/42

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 621.313.39(088.8) Автор изобретения

А. С. Айнварг

Заявитель

ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ АГРЕГАТ

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в устройствах, где требуется прецизионное регулирование частоты выходного напряжения индукторного генератора или скорости вращения индукторного двигателя.

Целью изобретения является создание электромашинпого агрегата на базе индукторной машины, в которой прецизионное регулирование осуществляется при наличии лишь одной обмотки на статоре. Это позволяет использовать в регулируемой по частоте системе самую простую машину.

Это достигается тем, что обмотка индукторной машины с многофазной зубцовой зоной подключена к источнику симметричного многофазного напряжения регулируемой частоты Q или к многофазной сети частоты Й.

При вращении ротора машины индуктивность фаз обмотки изменяется с частотой со, и между нулевыми точками обмотки и источника возникает напряжение частоты о — 0 пли о+У. Поэтому нагрузку электромашинного агрегата в режиме генератора можно включить между нулевыми точками обмотки и источника регулируемой частоты.

Поскольку электрическая машина обратима, то в случае использования агрегата в режиме регулируемого электропривода под однофазпой нагрузкой понимается однофазный источник.

На фпг. 1, 2 в двух проекциях показана конструкция машины; на фиг. 3 — пример

5 выполнения зубцовых зон н обмотки, которая состоит нз сосредоточенных трехзубцовых катушек и имеет одну пару полюсов; па фиг. 4— пример выполнения зубцовых зон и обмотки, которая состоит пз сосредоточенных однозуб10 цовых катушек и имеет трп пары полюсов; на фиг. 5 — пример выполнения зубцовых зон и обмотки, когда обмотка состоит из взаимно перекрывающихся катушек и имеет четыре пары полюсов.

В качестве многофазной зубцовой зоны показана ноннусная зона с соотношением числа зубцов статора и ротора Z< Zi> — — 12: 11. Зубцы статора 1 представляют собой акснально

20 расслоепные стержни, на которы.; уложена

m-фазная, например трехфазная, распределенная обмотка 2, соединенная в звезду. Зубцы ротора 3 также представляют собой аксиально расслоенпые стержни. Опи прикрепля25 ются к валу 4 любым способом, обеспечивающим жесгкость пх взаимного положения, например с помощью ",aëèãêè изолирующим компа .ндом 5.

Рассмотрим работу агрегата в режиме ге30 нератора. При подключении обмотки к и -фаз349363

U„=.

55 ному источнику напряжения 1аст1)) ь) !? II;I

t(-ую фазу обмотки подается Iillllpяженп»

UK — U cGs (vt + (К вЂ” 1) и где U — - амплитуда фазпого напряжения.

Суммарные магнитные проводимости зубц1н), охватывае IblY различными фазами обмотки, не равны и также составляют т-фазную систему. При вращении ротора вследствие модуляции магнитной проводимости зубцов индуктивность каждой фазы обмотки изменяется с частотой !)=2лУрп, где Z, è и — число зубцов и скорость ротора (об/сек). Поэтому рсактивная проводимость К-й фазы измснястся по закону:

Ук — Y,+ Ycos t+ (К вЂ” 1) где уо и у — постоянная составляющая и амплитуда основной гармоники переменной составляющей проводимости фазы обмотки.

Если выход источника частоты и (или трансформатора после источника) соединен в звезду, то напряжение между нулевыми точками обмотки и источника равно:

It

X "к» к к- 1 т(Л cos (ю — й)1

Х

2 tii Yu +» „

YK I- Y„

K=1 где у„— проводимость, включенная в нулевой провод. При изменении направления вращения магнитного поля машины относительно направления вращения ротора напряжение между улевыми точками имеет частоту (1)+2).

Следовательно, нагрузку генератора можно включить в нулевой провод и регулировать частоту тока нагрузки путем изменения частоты источника.

В двигательном режиме обмотка подключается к многофазному источнику тока частоты I), как и в генераторном режиме, а напряжение питания частоты ь) включается в пулевой провод. Так как система линейпа, то (магнитная цепь предполагается ненасыщенной), токи фаз содержат две составляющие с частотами соответственно Й и <), причем составляющие

IQ cos Ж+ (К вЂ” 1) I ш 1 создают вращающееся магнитное поле, а составляющие 1в)сове)/ — пульсирующее магнитное поле. Магнитные потоки, созданные обоими полями, замыкаются в аксиальном направ,т!cIIèè и имеIOT противоположпhlc напрi)В Ic!)п11

45!

1 Ii ))()1 п)н))1< )1<1шпх с! II 01)п11х ) 6113 Y 1 !1ап1)11 мер, в первом и седьмом). Ротор стремится повернуться в такое положение, чтобы максимальная площадь перекрытия зубцов находилась па оси вращающегося магнитного поля против того зубца статора, в котором направления магнитных потоков ог обоих полей совпадают. Вследствие этого ротор вращается со

<о O скоростью и= (об/сек), где знаки плюс г-.. и минус противоположны генераторному режиму.

Во всех примерах сдвиг по фазе м.д.с., действующими на зубцы, и изменениями магнитных проводимостей тех же зубцов одинаков.

Это достигается благодаря тому, что число пар полюсов обмотки равно числу пар полюсов магнитной проводимости, т. е. числу участков зубцовой зоны, в которых изменение магнитной проводимости составляет полный цикл. При этом не имеет принципиального значения коэффициент распределения магнитных проводимостей внутри каждого такого участка. Например, на фиг. 2 распределение магнитных проводимостей внутри участка (всей нониусной зубцовой зоны) максимально (соотношение чисел зубцов участка равно

12: 11), а па фиг. 5 — минимально (соотношение чисел зубцов участка равно 6: 1). Это позволяет варьировать соотношениями чисел зубцов с целью получения требуемых параметров машины.

Если источник частоты Р не допускает прохождения тока рабочей частоты, то между машиной и источником устанавливается ш-фазный трансформатор, у которого первичная обмотка, соединенная звездой, без нулевого провода подключается к источнику, а вторичная, соединенная звездой, подключается к машине.

Так как частота источника предполагается значительно ниже рабочей частоты, то может быть достигнута высокая точность регулирования при сравнительно малой мощности источника.

Предмет изобретения

Электромашинный агрегат, содержащий индукторную машину с многофазной зубцовой зоной статора, у которой число волн проводимости в воздушном зазоре равно числу пар полюсов многофазной статорной обмотки, многофазный источник регулируемой частоты, подключенный к указанной обмотке, и однофазпую нагрузку, отличающийся тем, что, с целью упрощения агрегата, нагрузка включена между нулевыми точками обмотки и источника.

349363

С патор Рпаор

Фиг. 5

Фиг Ф

1В С

Составитель Б. Делекторский

Редактор В. Фельдман Техред E. Борисова Корректоры: В. Жолудева н E. Зимина

Заказ Г)05/4 Изд. № 154 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ. Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2