Асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. сеид-ву (22) Заявлено 030478 (21) 2596166/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 К 17/30 с присоединением заявки N9—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1506.80. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 20 . 06. 80 (53) УДК 621. 313. 36 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Острейко и Ю. Л. Черников (73) Заявитель

Северо-Западный заочный политехнический институт (54) АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электро.машиностроению и может быть исполь зовано при производстве асинхронных электродвигателей трех- и однофазно го исполнения.

Известны трехфазные компенсированные асинхронные двигатели, которые обеспечивают высокий коэффициент мои(ности (cos Ч ), осуществляя тем самым разгрузку питающих сетей от реактивного тока (1). Однако такие двигатели характеризуются повышенной сложностью конструкции, так как содержат дополнительные обмотки с контактными кольцами и щеточным аппара, том. «)то увеличивает стоимость машины и снижает ее надежность. Поэтому компенсированные двигатели не нашли заметного применения. Более экономичным для компенсации реактивной мощности асинхронных двигателей является применение отдельно стоящих устройств — комплектных конденсатор-. ных установок, подключаемых не к каждому отдельному двигателю, а к шинам цеховых подстанций.

Отдельные конденсаторы, подключаемые по различным схемам к обмоткам двигателей, используются для обеспечения однофазных режимов работы асинхронных двигателей (2). В этом случае затраты на достижение укаэанных. целей определяются, главным образом, стоимостью отдельно стоящих конденсаторов, которая существенно увеличивает стоимость двигателя. По технической сущности и получаемому результату и изобретению наиболее близким к изобретению является двигатель, который имеет магнитную систему статора в виде продольных пакетов стальных пластин с выступающей средней частью и двух навитых на пакеты по о6е стороны от их выступающих частей тороидов из изолированной ленточной стали. Статор двигателя может быть выполнен как многофазным, так и однофазным в зависимости от схемы соединения обмотки. Конструкция магнитной системы статора содержит в отличие от машин с шихтованными сердечниками, технологически автономные элементы: пакеты пластин и витые тороиды (3). Недостатком является необходимость больших затрат на компенсацию реактивной мощности и на обеспечение однофазных режимов работы двигателя, так как это достигается

741381 путем применения дополнительных по отношению к дви=ателю батарей КоНденсаторов.

Целью изобретения является повышение коэффициента мощности и расширение области применения двигателя путем обеспечения однофазных режимов работы.

Эта цель достигается тем, что тороиды навиты из двух параллельных стальных лент и состоят из электрически изолированных друг от друга концентрических секций, общее число которых не меньше числа фаз обмотки статора, при этом каждая секция снабжена двумя электрическими выводами, каждый из которых присоединен к од15 ной из двух параллельных стальных лент.

При этих условиях тороиды магнитной системы статора одновременно образуют несколько конденсаторов (по числу концентрических секций), обкладками которых являются стальные ленты, а диэлектриком — изоляционные слои с обеих сторон лент. При этом изоляционные .слои одновременно служат 5 изоляцией для ленточной стали тороидов как элементов магнитной цепи статора, заменяя обычно применяемое лаковое покрытие.

На фиг. 1 показан продольный разрез асинхронного двигателя; на фиг. 2 — элемент магнитной системы статора — витой тороид; на фиг. 3— один из вариантов электрической схе-. мы, получаемой при подключении секций тороидов к обмотке статора.

Электродвигатель содержит статор с обмо кой 1, которая может иметь любое число фаз. Магнитная система статора образована пакетами стальных пластин 2 с выступами в средней части 40 и двух навитых на пакеты тороидов 3, расположенных по обе стороны от выступающей части пакетов. Магнитная система закреплена в станине 4. Ротор

5 двигателя может быть любой извест- 4 ной конструкции. Тороиды намотаны из двух параллельных стальных лент 6, изолированных с обеих сторон слоями диэлектрика 7. По толщине тороиды подразделены на несколько электрически изолированных концентрических секций, намотанных одна на другую и имеющих по два электрических вывода

8, электрически присоединенных к стальным лентам. Тороиды помещены в защитный кожух 9.

Количество секций тороидов зависит от числа фаз обмотки статора и должно обеспечивать удобство схемных соединений. В качестве примера на фиг. 2 60 показан тороид, подразделенный на три секции и имеющий шесть электрических выводов. Все выводы целесообразно располагать на одной стороне тороида, обращенной в магнитной си- 65 стеме двигателя наружу, как это показано на фиг. 1, Диэлектрик между стальными лентами тороидов должен иметь электрическую прочность, превышающую напряжение фазы обмотки статора. В качестве диэлектрика может быть применена, например, конденсаторная бумага. Вместо нее может быть применено оксидирование стальных лент для образования на их поверхностях диэлектрической пленки.

По наружным поверхностям тороиды должны быть заизолированы, например, пленочной изоляцией, рассчитанной на напряжение фазы статора. В другом варианте для обеспечения изоляции и улучшенных электрических характеристик тороидов как конденсаторов путем удаления из диэлектрика влаги и воздуха, каждый из тороидов может быть помещен в герметичный корпус из тонкого изоляционного материала и защищен металлическим кожухом. Для того, чтобы кожух не является экраном для магнитного потока, он не должен содержать торцовой поверхности на той стороне тороида, которая привыкает к выступающим частям пакетов стальных пластин.

Устройство работает следующим образом.

При описанных выше особенностях конструкции тороидов, каждый из них образует несколько конденсаторов (по числу концентрических секций), обкладками которых являются стальные ленты. Следовательно, наряду с функцией магнитопровода, тороиды могут служить в качестве силовых (косинусных) конденсаторов, подключаемых к сети питающего напряжения. параллельно обмотке статора. На фиг. 3 приведен один из вариантов электрической схемы включения конденсаторов. Возможно получение однофазной схемы включения обмотки статора с конденсаторами.

В случае, когда вспомогательная фаза не отключается от сети после пуска двигателя, пусковая емкость (или часть ее) обеспечивает улучшение энергетических показателей однофазного двигателя в номинальном режиме. Часть пусковой емкости в номинальном режиме может быть откгцочена, как это делается в обычных однофазных двигателях с пристроенными конденсаторами . Возможно использование и других известных схем включения конденсаторов.

Величина емкости зависит от свойств диэлектрика и площади обкладок-стальных лент. Диэлектрик должен выдерживать напряжение, превышающее напряжение фазы обмотки статора. Вследствие значительных размеров тороидов как наружных элементов магнитной системы машины число слоев стальных лент и их площадь велики, что обеспечивает получение требуемой емкости.

741381

Фиг.z

Составитель В. Комаров

Редактор Н. Новожилова Техред М.Петко Корректор Г. Решетник

Тираж 783

Подписное

Заказ 3215/52

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР no делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения

Асинхронный двигатель, содержащий статор с фазной обмоткой, магнитопровод которого выполнен из пластин с выступом в средней части, и двух тороидов, примыкающих к торцам выступающей части, навитых из ленточной стали, изолированной с обеих сторон диэлектрической прокладкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей, IO тороиды выполнены в виде электрически изолированных концентрично установленных секций, каждая из которых навита из двух параллельных лент и снабжена двумя электрическими выводами, причем число секций больше или равно числу фаз обмотки статора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Костенко М. П,, Пиотровский Л. М. Электрические машины, M.JI., Энергия, 1965, с. 664-668.

2. Меркин Г. Б. Конденсаторные электродвигатели. М-Л., Энергия,, 1966, с. 14-15.

3 ° Авторское свидетельство СССР

В 309428, кл. Н 02 К 3/04, 1969.