Электрическая машина переменного тока

Электрическая машина переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтеких

СоЦиалмстнчвских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ) 566292

С

1 с

1 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 06.04.73 (21) 1901589/07 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет (43) Опубликовано25,07. 77. Бюллетень ¹27 (45) Дата опубликования описания 02.09.77 .

2 (51) М. Кл, Н 02 К 17/26

Гооударстаеииый «ом«тот

Сомта И«и«строе СССР по делам изооретеиий и открытий (5„ ) УДК 621.313. .333 (088,8 ) Е. Я. Бухштабер, A. П, Пропыгин, Ю. М. Андреев и N. Я. Куно (72) Авторы изобретении

Всесоюзый научно-исследовательский проектно-технологический (71) Заявитель институт кранового и тягового эпектрооборудования (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к бесконтактным эпектродвигатепям переменного многофазного тока, предназначенным дпя работы от источников несинусоидапьного ипи несимметричного многофазного напряжения.

Известны электрические машины переменного тока, содержащие статор, ротор с многофазной обмоткой, между двумя выводами которой включены последовательно два диода, причем их общая точка подкпючена к третьему выводу обмотки, и установленное на роторное устройство, замыкающее обмотку ротора при пуске машины накоротко.

l5

Однако переключающее устройство таких электрических машин, закорачиваюшее диоды на время пуска и содержащее два управляемых вентиля с соответствующей системой управления, которые размещены на 20 вращающемся роторе машин и подчиняют° ся командам оператора ипи обшей системы управления приводом, очень сложно (особенно в. бесконтактном варианте) и мало надежно. И цепь изобретения — упрощение машины и повышение ее надежности.

Это достигается тем, что два диода подключены к обшей точке разноименными апектродами, а параллельно этим диодам согласно с ними включен третий диод и встречно с ними тиристор с системой уп равпения.

Система управления тиристором может содержать дроссепь, включенный между управляющим электродом и анодом тиристора.

Такое вкпючение вентипей позволяет одновременно при тех же конструктивных параметрах машины и том же гармоническом составе напряжения на зажимах обмотки статора повысить поток возбуждения и, следовательно, перегрузочный момент синхронной машины, что также является положитепьным аффектом предлагаемой машины.

На чертеже изображена принпипиальная электрическая схема предложенной машины.

Обмотка 1 статора электрической машины переменного тока выполнена многдфаз566292

30 з ной и подключена к источнику 2 несинусоицального или несимметричного многофазного напряжения.

Многофазная обмотка 3 ротора имеет выводы 4 ««8, к которым подключены последовательно соединенные цва диода 7 и

8. Общая точка этих диодов подключена к третьему выводу 6 обмотки 3 ротора.

Параллельно диодам 7 и 8 к выводам ,4 н 5 подключен согласно третий диод 9 и встречно- тиристор 10 с системой управления 11.

Система управления может быть выполнена по любой известной схеме с контактной или бесконтактной связью с находящимся на статоре источником управляющих импульсов.

В простейшем случае система управления тиристором может содержать дроссель 2ф

12, включенный межцу управляющим электЮ родом и ВН090М тиристора 10.

Предложенная алектрическая машина переменного тока может работать как в синхронном, так и в асинхронном режимах. 25

При работе в асинхронном режиме многофазная обмотка 3 ротора замкнута накоротко циодами 7 - 9 и тиристором 10, который поц действием системы управления

ll находится во включенном состоянии. З0

При работе в синхронном режиме и при несимметричном многофазном синусоицальном напряжении источника питания„ которое является суммой цвух симметричных . многофазных систем напряжений (с одина.- 35 ковым числом фаз и частотой) прямой и обратной последовательностей, обратная последовательность напряжений наводит в синхронно вращающейся обмотке ротора э.ц.с. удвоенной частоты. 40 При выполнении обмотки ротора симметричной трехфазной и наличии в ней э.д.с. только одной частоты (например удвоенной по отношению к частоте напряжения, питающего обмотку статора) по выводам

4 и 5 протекает пульсирующий выпрямленный ток от э.ц.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

50 ток. Этот вывод является генерирующим по отношению к двум другим выводам, причем выводы 4 и 5 выполняют функции об.мотки возбуждения, а также подпитывают пульсирующим током соседние выводы.

При питании обмоток статора от статического преобразователя частоты, выполненного на управляемых вентилях, напряжение, приложенное к обмотке статора, как правило, симметрично, но несинусоицально и соцержит целый спектр нечетнь х гармоник, кроме гармоник, кратных трем.

В атом случае гармоники, номер которых 9< = 6 — 1, где и - целое число (tl ) 1), вращаются во встречном основному долю направлении. а с номерами

"- 6> + 1 — в том же направлении.

Поэтому а обмотках ротора наводятся гармоники э.ц.с. М = 6 П.

Так, от пятой и седьмой гармоник напряжения питания в обмотке ротора навоцится э.ц.с. шестой гармоники. Кроме того, в обмотке ротора могут наводится также э.ц.с. более высоких поряцков: от одиннаацатой и тринадцатой - цвенаццатая, от семна шатой и девятнадцатой — восемнадцатая и т.ц.

За счет индуктивности обмоток мгновенное значение потока возбуждения, хотя и не будет постоянно, но и не будет снижаться цо нуля, особенно при высоких частотах напряжения, питающего обмотку статора.

Следовательно, применение трех диодов вместо двух, как в известных машинах, позволяет повысить использование энергии высших гармоник напряжения для создания потока возбуждения при работе машины в синхронном режиме и тем самым повысить максимальный момент двигателя, а при работе в асинхронном режиме — осушествлять замыкание напряжения всех обмоток, используя всего лишь оцин тиристор, что существенно упрощает мешину и повышает ее надежность.

При питании машины от статического преобразователя частоты система управления тиристором может содержать только цроссель 12, включенный между управляющим алектродом и анодом тиристора 10.

В атом случае при заданной частоте скольжения, которая для асинхронного двигателя выбирается ниже критической и составляет всего 1,5-2,5 гц, индуктивное сопротивление дросселя 12 очень мало, и тиристор 10 включается при положительном напряжении на его аноде. При достижении синхронной частоты врашения тиистор перестает включаться, а.р.с. высих гармоник, наводимые в обмотке ротора, выпрямляются с помошью диодов 7—

9, но вследствие. высокой частоты не могут включить тиристор 10, так как для вы соких частот высших гармоник инцуктивное сопротивление дросселя велико.

„Выполнение системы управления тиристором 10 в виде дросселя 12, включенного между ere анодом и управляющим электродом, позволяет erne более упростить

566292

y jecntrst

Состаитель В. Трегубов

Редактор Т. Загребельная ТехредА. Демьянова Корректор А. Жолт цщ

Заказ 2441/36 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Э жгород, ул, Проектная, 4 мешину и повысить ее надежность. Кроме того, обеспечивается простой и быстрый переход двигателя из асинхронного режима работы в синхронный н обратно путем управления статическим преобразователем частоты, а также подачи напряжения, питающего статорную обмотку, с частотой, скольжения двигателя.

Следовательно, предложенная машина при,частотно регулируемом приводе может работать на ннзких частотахкак асинхронная машина, а на средних и высоких частотах рабочего диапазона - как синхронная машина или вентильньгй двигатель.

Формула изобретения

1. Электрическая машина переменного тока, содержащая ста гор, ротор с много6 фазной обмоткой, между двумя выводами которой включены последовательно два диода, причем их общая гочка,подключена к третьему выводу обмотки, и установлен ное на роторе устройство, замыкающее об мотку накоротко, о тли ч ающа яс я, тем, что, с целью упрощения конструкция машиьи и повышения,ее надежности, два диода подключены к общей точке разное

Ю менными электродами, а параллельно этим диодам согласно с ними включен тре тий диод и встречно с нимч тирнстор с системой управления.

2, Машина по п. 1, о т л и ч а ю

m а я с я тем, что система управлений тиристором содержит дроссель, обмотка которого включена между управляющим электродом и анодом тирястора.