Асинхронный электродвигатель
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е (п)828328
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Coos Советских
Ссцналистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2761495/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. К .
Н 02К 17/14
Н 02Р 7/48
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.333. .2.045.58 (088.8)
=} (72) Автор изобретения
i}
Г. M. Киричек
Институт электродинамики АН Украинской СР (71) Заявитель (54) АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Изобретение относится к регулируемым электродвигателям переменного тока с индукционным сопротивлением в цепи ротора.
Известны асинхронные регулируемые электродвигатели с двухскоростными совме- 5 щенными обмотками и индукционными сопротивлениями в цепи ротора (1). Введение индукционных сопротивлений с частотозависимыми параметрами в цепь ротора обеспечивает улучшение пусковых характе- 1о ристик и вынос потерь скольжения из рабочего объема двигателя на обеих ступенях скорости, повышает использование габарита машины.
Недостатками указа нных двигателей яв- 15 ляются сравнительно большое число выводов обмотки ротора и большое число элементов индукционных сопротивлений.
Известен асинхронный двухскоростной электродвигатель с простейшим индукцион- 20 ным сопротивлением в цепи совмещенной обмотки ротора, состоящим из трех катушек, помещенных в три массивных фе рромагнитных диска (2).
Недостатком данного двигателя является сравнительно большое число выводов (шесть) на индукционные сопротивления.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному электродвигателю является асинхронный электродвигатель (3). зо
На статоре и роторе двигателя размещены двухскоростные совмещенные обмотки с независимыми выводами для обоих чисел пар полюсов р1 и р2. Выводы роторной обмотки соединены между собой попарно со взаимным встречным чередова|нием фаз, а к трем общим выводам этой обмотки подключены индукционные сопротивления, состоящие из трех катушек с массивными ферромагнитными сердечниками, соединенных по трех.фазной схеме. Для расширения диапазона регулирования скорости при питании обмотки статора двигателя с числом пар полюсов р1 выводы с числом пар полюсов р2 закорачиваются, что обеспечивает увеличение момента двигателя в диапазоне скольжений от S= Р до S=1,0 благодаря
Рь + Ра наложению дополнительного момента, развиваемого по внутреннему каскаду.
Недостатком данного двигателя является значительное снижение момента двигателя при скольжениях S(p /ð +ð иухудшение механических характеристик для обоих чисел пар полюсов при использовании внутреннего каскада.
Целью изобретения является улучшение характеристик и обеспечение бесконтактного пегулирования момента двигателя в ши828328
3 роких пределах при обоих числах пар полюсов путем каскадного включения.
Это достигается тем, что электродвигатель снабжен регулируемыми резисторами, одни вьгводы которых соединены в общую точку, другие подключены к группе выводов обмотки статора, не соединенной с источником питания, а выводы разных полюсностей обмотки ротора соединены между собой с взаимно согласным чередованием фаз.
На фиг. 1 показана схема соединения обмоток статора (ОС) и ротора (ОР) асинхронного электродвигателя с индукционными сопротивлениями (ИС) и регулируемыми резисторами (РС); на фиг. 2 — механические характеристики макетного образца регулируемого двитателя 4К 60 — 6/8.
Статор и ротор двигателя выполнены с трехфазными двухскоростными обмотками, имеющими независимые выводы для обоих чисел пар полюсов р и р . Выводы роторной обмотки, относящиеся к различным числам полюсов, соединяются между собой попарно со взаимным соглааным чередованием фаз. К трем общим выводам роторной обмотки подключены индукционные сопротивления, состоящие из трех катушек, помещенных в массивные ферромагнитные диски и соединенных в звезду или в треугольник. Индукционные сопротивления закреплены на свободном конце вала ротора вне объема двигателя. Выводы Аь Вь С, обмотки статора соответствуют меньшему числу полюсов, а выводы А, В, С вЂ” большему числу полюсо в.
Работа двигателя осуществляется подачей питания на выводы одной из полюсностей обмотки статора. При этом на выводы другой полюсности включены регулируемые активные сопротивления, величина которых может изменяться в широких пределах, например от нуля до ос, т. е. эти выводы в крайних режимах могут быть разомкнуты или закорочены. Индукционные сопротивления, включенные в цепь обмотки ротора, обеспечивают уменьшение пуско|вых токов и повышение пусковых моментов двигателя на обеих 1полюсностях. Особенностью двигателя является соединение выводов обмотки ротора попарно со взаимным согласным чередованием фаз. При работе двигателя на одной из полюсностей к выводам роторной обмотки другой полюсности прикладывается напряжение, равное напряжению,на индукционных сопротивлениях. Прн замкнутых накоротко или включенных на резисторы выводах обмотки статора другой полюсности создается цепь этой полюсности по внутреннему каскаду, которая представляет определенное сопротивление в роторной цепи первой полюсности, что позволяет изменять результирующее сопротивление роторной цепи первой полюсности и, ледователь но, величину момента и скоро5
25 зо
4 сти двигателя в широком диапазоне путем регулирования сопротивления в цепи статора другой полюсности. Гаким образом, в предложенном двигателе обеспечивается снижение пускового тока и вынос потерь скольжения из объема машины с помощью индукционных сопротивлений, а возможность бесконтактного регулирования сопротивления роторной цепи при обоих числах,пар полюсов позволяет повышать момент и улучшать рабочие характеристики, а также регулировать скорость двигателя.
Следует отметить, что вместо индукционных сопротивлений в роторную цепь двигателя могут быть включены также нерегулируемые резисторы, управление которыми можно осуществлять с помощью цепи другой полюсности по в нутреннему каскаду.
Для оценки работы предлагаемого двигателя был изготовлен и испытан макетный образец двухскоростного асинхронного двигателя с индукционным сопротивлением в цепи ротора. На фиг. 2 представлены экспериментальные механические характеристики двигателя. Характеристики получены при .постоянно включенном одинаковом для обоих чисел полюсов индукционном сопротивлении в цепи ротора и различных значениях сопротивления на выводах обмотки статора. Изменение сопротивления R от нуля до со (фиг. 2) обеспечивает изменение момента двигателя в широких пределах при обоих числах полюсов. Так, для числа полюсов 2р=8 получено увеличение момента прои закороченных выводах (R=O) о бмотки статора с 2р=6 для n=500 об/мин |в
1,5 раза по сравнению с величиной момента при разомкнутых выводах (R=сс). При одинаковых допустимых потерях в двигателе для числа полюсов 2р=8 получено увеличение мощности на 32О/о. Экспериментальные исследования показали также, чтоувеличение включенного в цепь ротора индукционного сопротивления увеличивает диапазон изменения момента двигателя путем изменения сопротивления в цепи статора. Полученные результаты испытаний подтверждают положительные качества рассматриваемого двигателя.
Предложенный двухскоростной двигатель отличается простотой конструкции, минимальным числом выводов обмоток статора н ротора, отсутствием контактов в роторной цепи и позволяет изменять величину результирующего сопротивления ротора и, следовательно, значение тока и момента двигателя, улучшать рабочие характеристики двигателя в зоне малых скольжений для обоих чисел полюсов. Двигатель может найти применение в регулируемых электроприводах переменного тока.
Положительный эффект от использования предложенного двигателя будет достигнут благодаря улучшению характеристик, 828328
Аг I
Р/
Нн
0 100 Я0 ЛЮ 400 100 600 700 ЮУ ЙО ио М
Составитель А. Кенарис
Техред И. Пенчко
Редактор T. Загребельная
Корректоры: О. Тюрина и P. Беркович
Заказ 1015/14 Изд. № 341 Тираж 749 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 повышению использования габарита двигателя, снижению потерь и улучшению энергетических показателей электропривода.
Ф ор мул а изобретения
Асинхронный электродвигатель, имеющий на статоре и роторе двухскоростные совмещенные обмотки с двумя группами независимых выводов для обоих чисел пар полюсов, причем одна из групп выводов обмотки 10 статора соединена с источником питания, а выводы разных полюсностей обмотки ротора соединены между собой попарно и подключены к трем выводам индуктивных сопротивлений, включенных по трехфазной 15 схеме, отличающийся тем, что, сцелью улучшения характеристик двигателя путем увеличения диапазона регулирования частоты вращения, он снабжен регулируемыми резисторами, одни выводы которых соединены в общую точку, другие подключены к группе выводов обмотки статора, не соединенной с источником питания, а выводы разных полюсностей обмотки ротора соединены между собой с взаимно согласным чередованием фаз.
Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 470040, кл, Н 02К 17/14, 1968.
2. Авторское свидетельство СССР № 570959, кл. Н 02К 17/14, 1976.
3. Авторское свидетельство СССР № 613471, кл. Н 02Р 7/48, 1978.