Электрическое устройство для вращения машин-орудий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

! 442 р

l ëàññ 21 dÐ2., 20,.,--.-„ . J4 48765

М...

:::.-: -k i.d, !! рЛ

АВТОРЙОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

-О П И С А Н И E электрического устройства для вращения машин-орудий.

К зависимому авторскому свидетельству П. А.- Фридкина, заявленному 23 июня 19;35 года (спр. о перв. № 171720).

Основное авторское свидетельство на имя того же лица от 30 апреля 1935-года ¹ 42629.

0 выдаче зависимого авторского.свидетельства опубликовано

31 августа 1936 года.

В основном авторском свидетельстве № 42629, выданном на имя П. А. Фридкина, описано устройство для приведения возращение машин-орудий, согласно которому исполнительный или транс- миссионный орган рабочей машины, являющийся одновременно ро-;ором элек-, тродвигателя, приводится во вращение многофазным магнитным полем дугового

I электрического статора накладки.

Сущность настоящего зависимого aâторского свидетельства, выданного на имя того же лица, заключается в том, что на концах-такого дугового статора устраивается определенное число добавочных пазов, в которых размещаются особые компенсационные обмотки, присоединяемые определенным образом к основной обмотке дугового статора, дающего движущееся магнитное поле.

Назначение этих добавочных пазов на концах дуговЬго статора с заложенными в нпх компенсационными обмотками троякое:

1) довести до нуля или до значений, близких к нулю, несимметрию фазовых токов дугового статора; .

2) устранить торможение, которому подвергается под KoHUBMH дугового статора вращаемый им орган рабочей машийы и которое ведет к отклонениям скорости машины от расчетной, а также и к повышенным электоическим потер;:м скольжения;

3) понизить в зазоре на концах дугового статора ма: нитную индукцию, квадрату которой пропорциональны особые электрические потери, возникающие в эл ментах оеличьей клетки машины при входе их под концы дугового статора и прекращающиеся лишь на некотором расстоянии от этого входящего конца статора.

Ниже дается более подробное объяс-нение всего из.;оженного.

На. чертеже фиг. 1 изображает в развернутом виде трехфазный дуговой статор без компенсационных обмоток; фиг. 2 — то же, что на фиг. 1, но с компенсационными обмотками; фиг. 3 и 4— формы выполнения указанных компенсационных обмоток.

Как уже отмечено выше, на фиг. 1 показан в виде примера развернуты и по прямой линии трехфазный дуговой статор с четырьмя полюсными делениями и с числом пазов на полюс-фазу q = 2.

Общее число пазов такого, статора должно, как известно, быть равно

Q=qm 2р=2 3 4=24 е

Условные обозначения фаз и направлений токов даны на фиг. 1.

Чтобы проследить все изменения магнитного поля, которые происходят в таком дуговом статоре, период Т пере.. менного тока (для 50-периодного тока этот период T= — 0,02 сек.) разбит на шесть отрезков. Число этих отрезков взято равным шести в связи с тем, что при трехфазном токе направление токов и магнитных потоков всех трех фаз сохраняется одним и тем же, именно в те1 360 чение — Т= = 60; и последователь6 6 ные изменения, которые нужно проследить, будут иметь место через интервалы в 60 (здесь всюду имеются в виду электрические градусы). Чтобы, однако, не усложнять анализа изменения магнитных полей под концами дугового статора мгновенными нулевыми значениями тока и потока той или иной фазы, они выключены из рассмотрения и, таким образом, окончательно изображены на фиг. 1, так же как и на фиг. 2, токи и магнитные поля рассматриваемого- статора в следующих последовательных интервалах: от 0 01 до 59" 59, от 60

01 до 119 59, от 120 ОГ до 179 59 и т. д.

В течение каждого такого отрезка периода направление токов и магнитных потоков всех трех фаз не претерпевает изменений и,- наоборот, переходя от одного такого отрезка периода к другому последовательному отрезку периода, поочередно дает йзменение направления тока и потока одной из трех фаз.

Из фиг. 1 видно, что на концах дугового статора трехфазная обмотка его, обрываясь, переходйт в однофазную.

Для взятого в виде примера дугового статора, как впрочем.и для в,якого дугового статора с четным числом полюсных делений, однофазными являются крайние плечи фаз 1-и П, обозначенные на фиг. 1 цифрами 1, 2 лля фазы I u цифрами 23, 24 для фазы П. Как намагничивающий; так и рабочий ток этих однофазных частей обмотки, если их рассматривать отдельно, будут больше, чем в остальной трехфазной части обмотки: намагничивающий ток, как известно, в 1,5 раза, а рабочий ток — в У 3 раз. Каждая такая однофазная часть обмотки на конце статооа не работает, однако, отдельно, а последовательно включена в остальную — трехфазную часть обмотки

1 1 фазы, составляя от нее — = — для взяи 3 того нами в виде примера статора (всего в каждой его фазе четыре катушечных

-плеча, из которых одно у каждой из фаз1и П вЂ” однофазное). Вследствие этого намагничивающий ток каждой из фаз

1 и П может быть больше, чем ток в фазе 1П вЂ” целиком трехфазной — только в

1+1--, 1+1,5

4 раз, а рабочий ток — только в

1+1+1+ У. 3

4 раз (все для взятого примера статора).

Так как число катушечных плеч в одной фазе равно числу полюсных де- лений 2р, а одно из таких плеч, рас«оложенное на самом конце статора и со1 ставляющее часть всего числа плеч

212 фазы, не имея смежных обмоточных плеч других фаз, становится однофазным, то в общем виде, т. е. для люоого дугового статора будут иметь место следующие соотношения намагничивающих и рабочих токов в фазах обмотки

1р.«2 р — 1+1,5 - 0,5

1«, 2Р 2Р

21 — 1- З, 0,7З

1««2р 2Р

1,ш

1««

Обратимся теперь к фиг. 2, где тот же взятый статор снабжен компенсацио«ными обмотками, ооозначенными через Ki — К и К« — K«.

Обмотка К вЂ” К, со,".тоящая как и обмотка К« — К«, из определяемого нижеприводимой формулой числа проводников, включается последовательно с фазой 1, а обмотка К« — К« — последовательно с фазой П, т. е. каждая ком-; пенсационная обмотка на конце статора присоединяется последовательно к той фазе, к которой эта компенсационная обмотка примыкает. Зто последовательное включение производится так, чтобы направление тока в пазу у проводников компенсационной обмотки совпало с направлением тока концевого плеча той фазы, к которой компенсационная обмотка присоединяется и которую она дополняет определенным числом проводников.

Пусть основное число проводников . одной из двух фаз I и П будет Л, а добавочно присоединяемое к каждой из этих фаз число компенсационных проводников — № Последкие, будучи последовательно включенными в свои концевые фазы и снижая этим индукцйи, да.

И+а Х

-ваемые этими фазами, в раз и

Ж+ьФ одновременно увеличивая в раз. общее число проводников каждой из этих фаз, тем самым резко снижают более, Х+дй чем в (, 2) раз намагничивающий ток этих фаз, ибо, как известно, I, II . РАБ" т К,2 где A W — величина, в свою очередь пропорциональная при насыщениях в магнитной цепи более, чем первой степени индукции в этой цепи. Если иметь в виду только квадратичную, а не более резкую зависимость уменьшения 1„при увеличении tV, то достаточное количество компенсационных проводников для --доведения до нуля несимметрии намагни-чивающих токов составит в долях к основному. числу витков фазы 1 или фазы

II, как это нетрудно понять из всего вышеизложенного л N 0Ä5

N 2р

Те же компенсационные обмотки снижают своим добавочным реактивным и омическим сопротивлением еще и весь фазовый ток каждой из двух концевых фаз.

В результате несимметрия фазовых токов дугового статора доводится такими компенсационными обмотками до нуля или до значений, лизких к нулю.

Затормаживание ротора, которое получается отсюда под концами дугового статора, приводит к падению скорости

В отношении выполнения компенсационными обмотками олька -что рассмотренной здесь функции, гринципиально возможно было бы разместить их и не в особых отдельных добавочных пазах на концах статора, но в таком случае пришлось бы углубить некоторые — основные пазы пакета дугового статора или же допустить другие конструктивные и эксплоатационные ненормальности, неизбежные при размещении основной и компенсационной обмоток в одних и тех же пазах.

Обратимся теперь ко второй функции, для которой предназначены те же компенсационные обмотки, но размещенные именно в отдельных добавочных пазах на концах дугового статора.

Из магнитных полей дугового статора, представленных rra фиг. 1, видно, что на концах статора входящий или выходящий здесь магнитный поток, изменяясь во времени, захватывает по дуге статора не одну и ту же длину в каждую шестую часть периода Т, т. е. полюсное деление *, образующееся на концах статора, но остается постоянным за полупериод или за целый период в то время, как полюсное делейие в остальной асти статора неизменно и обу-словлено, как известно, расстоянием между смежными плечами одной и той же фазы, токи которых взаимно обратно направлены. Без добавочных пазов и без магнитодвижущей силы заложенных здесь проводников компенсационной об мотки полюсное деление на концах ду- гового статора имеет в отдельные отрезки полупериода переменного тока следующие значения (фиг. 1): ,1 о.

-. — в течение одних 60 .

Э

3

-.— в течение вторых 60, 3 о

-. — в течение третьих 60 .

Среднее значение за полупериод.,или за целый период равно, таким образом;

2 т —3 машины и v. повышецным потерям скольжения.

Обратимся теперь к фиг. 2, где взятый дуговой статор снабжен по концам компенсационными обмотками К вЂ” К| и

Кп — Кп, каждая из которых на своем конце размещена. в д добавочных пазах н соединена с основной обмоткой так, i,nê это было уже указано и как это представлено на фиг. 2, Добавочная магнитодвижущая сила размещенной в () добавочных пазах компенсационной обмогки, ток которой имеет в этих ггазах то же направление, что и в примыкающем к ней концевом плече основной обмотки, расширяет на ф, = — полюс3 ное деление -.< на конце дугового статора,.и это полюсное деление получает следующие значения в последовательные отрезки полупериода переменного тока (фиг. 2):

2 — — - — в, течение одних 60

>

3 — ----.— в течение вторых 60

7

3

-. — в течение третьих 60=.

Среднее зна|ение т . за полупериод или же за целый перйод равно здесь таким образом:

1 2, 3 4

= — — (- -,— т - — — -. )- --,—, 3 3 3 3

Ротор не тормозится поэтому здесь под концами дугового статора, и это приводит машину к ее расчетной скорости и к расчетным потерям скольженияя.

Итак, выполнение компенсационной обмоткой рассматриваемой второй функции несовместимо ни с каким иным размещением этой обмотки, кроме как в q добавочных пазах нл конце статоря, что как раз согласуется с конструктигными и с эксплоатационнымя утобствами такого именно раздельного от основной обмотки размещения компенсационной обмотки. l

Обратимся теперь к третьей функции, для которой предназначены те же ком. пенсационные обмотки.

При рассмотрении этих обмоток- в ка честве фактора, устраняющего несимметрию в фазовых токах дугового статора, уже было указано, что они ослабляют магнитные потоки фаз, в которые они включены.

Увеличивая компенсационными проводниками в добавочных q пазах сред3 2 ее значен"е В в-з:-3 =1 Ъ раза, т. е. расширяя- во столько же раз до этого ослабленный к тому же этими про одниками магнитный поток, мы повторно снижаем индукцию на концах статора,.квадрату которой пропорциональны особые электрические потери, имеющие место в элементах роторной зоны машины при входе их под конец дугового ста "opa. Для компенсационной обмотки совершенно безразлично, в ферромагнитной или в электропроводниковой среде роторной зоны машины имеют место эти особые электрические по тери. В обоих случаях они пропорциональны квадрату индукции на входящем конце статора, которая, однако, снижается компенсационной обмоткой, вследствие чего независимо от природы этих потерь они резко снижаются этой о о м от к ой.

Компенсационные обмотки К вЂ” К и

Кн — Кн oryr иметь выполнение, как в виде кольцевой обмотки фиг, 4, так и в виде барабанной или катушечной обмотки фиг. 3.

П редм ет изобретения.

Форма выполнения устройства д1я приведения во вращение машин-орудий по авторскому свидете11ству № 42629, отличающаяся тем, что дуговой статор,с целью уменьшения добавочных потерь, снабжен по своим краям добавочными пазами числом, равным числу пазов ня полюс и фазу, и р змещенной в них ком-. пенсационной обмоткой, выполненной по типу кольцевой или барабанной обмотки, включенной последовательно с рядом лежащими фазами и намотанной так, чтобы-ток в проводниках компенсационной обмотки имел в указанных пазах то же направление, что и в примыкающих к ним пазах плеча фазы основной обмотки.

К зависимому авторскому свидетельству

П. А. Фриднина J% 48765 .,1

8 х е э о о ° ° х х х х х х е е о о ° ° x x ькгэа

X x xx)х х ° ° в e) о о х х x x X X ° ° e e о о

O ° а Х х X х х х о а о о ° ° х х х х x x e e o o

° ° к к м x ° ° « ы к »

° б,е э о о х х х х и х ° б а е о q х х х x X x

em0 УуоЭЗ аяЖЭуЩ

«п616уИУ 9> +

om86ÔóàÅÞ 9

Фиг. C

--- Ъял м нзы вя @

Я Я3 o ю

oméÚ Â5Ó х х х ф х х х х е е э е о о. х х х х х х ° ,. -CED 6::3 CEZ233 е,дф,Уф ° ° .э ° а э x x x x x x o о ° э е e x x x x x x «o о да@ ф я ° ° ° э е е о О х х х X x х 4 е o o о о х х x x x x àÅ б — д Щ э о — ilk у

e —. Ф муеаФе4 ВяВ .

Ж зависимому авторскому свидетельству П. А. Фридкина № 48765

I иа..Иромполигрлф". Тамбовсная, 12. Зак. 4147 —.500