Однофазный электродвигатель

Однофазный электродвигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 220980 (21) 2988034/24-07 с присоединением заявки 11о (23) Приоритет, Опубликовано 1509.82. Бюллетень Мо 34

Дата опубликования описания 1509.82 (513 М. Кп.з

Н 02 К 17/04

Н 02 К 3/28

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

1Щ УДК 621. 313..333(088.8) И.В.Марьясов, С.A.Ãåðìàí и В.A.Èãíàòîâ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Хабаровский институт инженеров железнод транспорта (54) ОДНОФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к однофазным асинхронным двигателям.

Известны однофазные электродвигатели, содержащие статор с обмотками, смещенными между собой в пространстве и включенными последовательно (1).

Недостатком данных устройств является пониженные энергетические показатели.

Наиболее близким к изобретению является одйофазный электродвигатель с обмоткой на статоре, состоящий из соединенных электрических и смещенных в пространстве частей, причем части обмотки уложены слоями и содержат проводники лишь одной фазной зоны. Части обмоток в своих фазных зонах выполнены в одних и тех же пазах с наложением друг на друга. Лобовые вылеты так же, накладываются. Зашунтированная при пуске часть обмотки выполнена в слоях, принадлежащих раэноименным фазным зонам. В шунтирующую цепочку . включены обмотки, не принадлежащие фаэным зонам шунтированных частей.

Согласно схеме соединения частей об-. мотки друг с другом, они образуют гри отдельные обмотки 2 j.

Недостатком данного электродвигателя является недоиспользование активных материалов, поскольку часть обмотки, включенная в шунтирующую цепочку, используется лишь при пуске электродвигателя, а при работе отключается.

Цель изобретения — улучшение использования активных материалов.

Цель достигается тем, что в однофазном двигателе со статором, в пазах которого расположена обмотка, выполненная из соединенныч электрически и смещенных в пространстве частей и с. пусковой цепью, шунтирующей половину обмотки, каждая часть обмотки выполнена иэ двух соединенных последова« тельно катушечных групп. Две части обмотки равномерно размещены во всех пазах и выполнены из катушек с шагом у=0,5t а каждая из двух других частей размещена в 2/3 пазов статора, смещена одна относительно другой на

1/3 Г и выполнена из катушек с шагом

Ъ=2/3, причем конец первой части соединен с началом третьей, конец третьей с началом четвертой и конец четвертой с началом второй части, а пусковая цепь подключена к точке

959222, 4

30 соединения третьей и четвертой частей.

На фиг.1 показана схема соединения частей обмотки, на фиг.2 и фиг.3 схема выполнения частей обмотки статора в двухполюсном варианте. 5

Обмотка статора состоит иэ двух групп частей. B,ïåðíóþ (условно выделенную) группу частей обмотки входят две катушечные группы 1 и 2, размещенные в трех фаэных зонах 3 10 и 4,,размещенные в первой и второй фазных зонах. Во вторую группу частей обмотки так же, как и в первую входят две катушечные группы 5 и 6, выполненные аналогично катушечным 15 группам 1 и 2, проводники которых размещены в трех фаэных зонах и ка тушечные группы части 7 и 8 размещенные во второй и третьей фаэных зонах.

Группы 1, 2 и 7,8 размещены в нижнем слое, а части 3,4 и 5 6 — в верхнем слое. Группы 1,2 и 5,6 выполнены с шагом у =О, 5 Г, а группы 3, 4 и

7,8 с шагом 2/3 Г и размещены в 2/3 пазов статора, они смещены между собой на 1/ЗГ, где т: — полюсное деление.

Шунтирующая цепь, состоящая иэ резистора 9 и ключа 10, подключена к одной из частей обмотки. Обмотка статора размещена в вазах 11-34.

Статор, как и в трехфазной машине, по расточке разбит на три равные фаз-. ные эоны. В первую (условно выделенную) фазную зону входят пазы 11-14 35 и 23-26, во вторую - 19-22 и 31-34 и в третью 27-30 и 15-18.

Группы 1 и 2 (тонкие штрих-пунктирные линии), содержат проводники трех фазных зон и выполнены по типу 40 однослойной обмотки вразвалку с шагом по пазам, равным шести. Группы

5 и 6 (жирные сплошные линии) выполнены аналогично группам 1 и 2 во всех трех фазных зонах. Группы 1,2 и.5,6 выполнены в одних и тех же пазах статора с наложением друг на друга.. Лобовые вылеты, так же как активные части слоев накладываются. Группы 3 и 4 (жирные штРих-пунктирные линии), содержащие проводники первой и второй фазных эон так же выполнены по тиПУ однослойных обмоток вразвалку с шагом по пазам, равным восьми. Группы 7 и 8 (тонкие, сплошные ли-. ний), содержащие проводники второй и55 третьей фаэных эон, выполнены аналогично группам 3 и 4.

Наложение групп 3 и 4 и 7 и 8 на. группы 1,2 и 5,6 происходит в активной части, а лобовые вылеты, наклады-60 ваясь,,занимают разноименные фаэные зоны.

Таким образом, в схеме имеется многофаэная система обмоток с пространственной и витковой несимметрией,. 65

Пространственный угол между осями обмоток составляет 150

Для,осуществления реверсирования двигателя необходимо шунтировать группы 1,2 и 3,4 вместо групп 7,8 и 5,6. Пусковые свойства двигателя зависят от соотношения чисел витков в слоях. Как показали исследования лучшими соотношениями являются Ч., 1

3-4 Г 6 1- 9 ф с где Ч„g,Ó +,,È 6,×7 g - числа витков групп, обозначенных цифрами 1,2, 3,4 и 5,6, 7,8, выраженные в долях от числа витков фазной обмотки W ð трехфазного двигателя.

Величина резистора 9 .также влияет на пусковые свойства двигателя и подбирается из условий получения необходимых кратностей пусковых моментов и кратностей пусковых токов.Причем наибольший пусковой момент дости гается при величине резистора 9, равной нулю, т.е. при коротком замыкании части обмотки при пуске.

Работа двигатеЛя основана на дей- . ствии многофазной системы токов в многофазной системе обмоток статора.

При замыкании ключа 10 и определенного соединения катушечных групп

1-2, 3-4 и 5-6, 7-8 между собой в схеме образуется многофаэная система обмоток. Многофазная система токов при этом создается за счет неравенства активных; и реактивных сопротивлений обмоток, вследствии их пространственной и витковой несимметрии. Сдвиг токов по времени и сдвиг осей обмоток в пространстве приводит к возникновению в зазоре машины вращающегося магнитного поля.

Ротор разворачивается и увлекается в сторону вращения поля. При достижении определенной скорости ключ 10 размыкается и двигатель иэ пускового режима переходит в рабочий. В рабочем режиме обмотка состоит иэ четырех и последовательно соединенных групп 1,2,3,4 и 7,8,5,.6, что соответствует двум последовательно соединенным обмоткам трехфазного двигателя того же габарита, но с укороченными лобовыми вылетами.

Предлагаемый однофазный электродви. гатель имеет улучшенные показатели эа счет полного использования меди.

Вследствие укорочения шага обмотки достигается значительная (до 50%) экономия активных материалов пр сравнению с известными однофазными двигателями. Поскольку активные стороны проводников лежат в тех же пазах, что и для обмотки с полным шагом и индуктированные в них ЭДС имеют те же направления, то данная обмотка эквивалентна обмотке, .выполненной с полным шагом.

959222

Кроме того, улучшены пусковые свойства двигателя, так как уменьшен провал в механической характеристике от третьей гармонической составляющей поля, выше кратность пускового момента, меньше кратность пускового тока.

Формула изобретения

Однофазный электродвигатель, со1О держащий статор, в пазах которого размещена обмотка, выполненная из соединенных электрически и смещенных в пространстве частей, и пусковую цепь, шунтирующую половину обмотки, причем 5 каждая часть обмотки выполнена из двух соединенных последовательно"катушечных групп, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения использования активных материалов, две части обмотки равномерно размещены во всех пазах и выполнены из катушек с шагом у=0,5e, а каждая из,двух других частей размещена в 2/3 пазов статора, смещена одна относительно другой 1/3 и выполнена из катушек с шагом =2/3, причем конец, первой части соединен с началом третьей конец третьей с началом четвертой части и конец четвертой с началом второй части, а пусковая часть под" ключена к тачке соединения третьей и четвертой частей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 1309б9, кл. Н 02 K 17/08, 1977 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 423225, кл. Н 02 К 17/04, 1973.

959222

Ф 1 е

6331I п М ниом

Составитель В.Комаров

Редактор Н.Воловик Техред A.À÷

Корректор О.Билак

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

Ваказ 7022/73 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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