Электрическая машина (варианты)

 

1. Электрическая машина, содержащая статор и ротор с трехфазными обмотками на них, соединенными между собой, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей машины, фа . зы обмоток статора и ротора соединены подледовательио и включены в звезду, к Фазам последовательно одноименными выводами подключены прямые вентили, параллельно фазам ротора и прямым вентилям подключены обратные вентили, в двух ветвях эвеь ды фазы статора и ротора включены согласно, а в третьей - встречно.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

PEGllYSЛИН

3(5В Н 02 К 17/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H CB TCPCHCHV CBHBETEllhCTBV

° \

9 Ф

ЗЮ

%Ф (21 ) 3484659/24-07 (22) 16.07.82 (46) 15.11.84. Бюл. В 42 (72) С.A.Áåýâåðõèé (71) Винницкий политехнический институт (53) 621.313.323 (088.8) (56) 1 ° "Flectric Rev, Great Brit". ч. 193, М 13, 1973, р. 495.

2. Вольдек A.È. Электрические машины. М., "Энергия", 1978, с. 877. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МИПИНА (ЕЕ ВАРЫAHTbI ) .

„.SU„„A

I (57) 1. Электрическая машина, содержащая статор и ротор с трехфаэными обмотками на них, соединенными между собой, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью расширения функциональнйх возможностей машины, фа. зы обмоток статора и ротора соединены последовательно и включены в звезду, к фазам последовательно одноименными выводами подключены прямые вентили, параллельно фазам ротора и прямым вентилям подключены обратные вентили, в двух ветвях звеъ ды фазы статора и ротора включены согласно, а в третьей — встречно.

1124404

2. Машина, содержащая статор и ротор с трехфазными обмотками на них, соединенными между собой, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей машины, Фазы обмотки ротора соединены последовательно с одноименными выводами прямых вентилей и включены в треугольник, параллельно фазам ротора и прямым вентилйм подключены обратные вентили, одна иэ, фаз ротора включена встречно по отношению к двум другим фазам, вершины треугольника Фаз ротора подключены к фазам статора.

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть применено для привода общепромьиаленных ме. ханиэмов.

Известны электрические машины, со- 5 держащие трехфазную обмотку на ста-, торе, которая подключена к преобразователю частоты, и трехфазную обмотку на роторе с выпрямителем (1) .

Недостатком такой машины явлйет- щ ся то, что ток возбуждения и создаваемое им магнитное поле малы, вследствие чего низка перегрузочная способность машины и практическое ис. пользование ее ограничено.

Наиболее близкой к данной по технической сущности и достигаемому эффекту является электрическая машина, содержащая трехфазную обмот- ° ку на статоре и трехфазную обмотку на роторе, подключенную к об- 2О мотке статора через вентили, резистор, шунтирующий обмотку ротора, а также контакт, эамнканя-1ий обмотку ротора на время пуска (2) .

Однако пусковой момент такой ма- 25 шины небольшой по величине, что не позволяет применять ее для привода большинства общепромышленных механизмов. Недостатком такой машины является также склонность к авто- у} колебаниям, а в режиме двигателя она не создает пускового момента,в связи с чем функциональные возможности: ее ограничены.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей электри-. ческой машины.

Указанная цель достигается тем, что в машине, содержащей статор и ротор с трехФазными обмотками на них, соединенными между собой, фазы обмоток статора и ротора соединены последовательно и включены в

3. Машина, содержащая статор и ротор с трехфаэными обмотками на; них, соединенными между собой, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей машины, Фазы обмоток ста- тора и ротора соединены последовательно и включены в звезду, к нулевой точке звезды одноименными выводами подключены вентили, соединенные другими выводами с точками сое динения фаэ статора и ротора, .в двух ветвях звезды фазы статора и ротора включены согласно, а в третьей — встречно. звезду, к Фазам последовательно одноименными выводами подключены прямые вентили, параллельно Фазам ротора и прямым вентилям подключены обратные вентили, в двух ветвях ввез ды фазы статора и ротора включены согласно, а в третьей - встречно.

Согласно первому варианту обмотка ротора включена в треугольник, а фазы обмотки статора подключены к вершинам треугольника. Согласно второму варианту обмотки ротора соединены в неполну|о звезду.

На фиг.1 представлена электрическая схема соединений обмоток и вентилей; на фиг.2 и Фиг.З - то же, варианты.

Трехфазная обмотка 1 статора машины содержит фазы 2 - 4, которые соединены последовательно с трехфазной обмоткой 5 ротора, содержащей фазы б - 8 с прямымк вентилями 9 - 11. Обратные вентили 12 — 14 шунтируют фазы б - 8 обмотки 5 ротора вместе с прямьваи вентилями 9 - .

11. Фаза б обмотки 5 ротора включена встречно с фазой 2 обмотки 1 статора.

Электрическая машина работает следующим образом.

Нри подключении к трехфазной сети в обмотке статора протекает трехфазный ток. Он создает вращающееся магнитное поле, которое индуктирует в .-:4@3ах обмотки ротора. ЭДС частоты скольжения, под действием последних в фазах обмотки ротора протекают пульсирующие выпрямленные токи частоты скольжения, которые замыкаются через рабочие и обратные вентили в. своих фазах. Эти токи прк взаимодействии с вращающимся полем статора создают пульсирующие моменты, направленные в сторону вращения.

1124404

Крбме того, по фазам обмотки ротора протекают пульсирующие токи

:частоты сети за счет электрического соединения обмоток статора н ротора, которые создают на роторе поле, пуль сирующее с частотой сети. При взаимодействии этого поля с вращающимся полем статора на ротор действуют движущие моменты, пульсирующие с частотой сети, значительные.по Величине благодаря тому, что в конце проводящего полупериода токи каждой иэ фаз ротора замыкаются, через рабочие и обратные вентили в течение дополнительного интервала времени, когда разряжается энергия, запасенная в индуктивностях фаэ обмотки ротора.

Данная машина развивает значитель ный по величине пусковой момент (в 2,5 раза больше номинал ного) при небольшом пусковом токе (до 3-кратного от номинального) беэ включения каких-либо добавочнных элементов на время пуска в цепь ротора.

Данная машина синхронно-асинхронная. При малых нагрузках (до 0,30,4 номинальной) она работает при синхронной скорости, а при увеличении нагрузки переходит плавно в асинхрОиный режим, причем в асинхронном режиме она имеет мягкую механическую характеристику.

В данной машине при перемене местами фаз ротора, подключаемых к данным фазам статора, направление вра4 щения и рабочие свойства не изменяются.

Расширение функциональных возможностей электрической машины обеспе чивается ввиду наличия большого по величине пускового момента (в прототипе пусковой момент равен нулю).

Это позволяет применить данную машину для привода многих общепромьвшенных механизмов, а также для некото10 >рых механизмов, требующих повышенного пускового момента при небольшом пусковом токе.

Различное соотношение чисел витков обмоток статора и ротора, их ин15 дуктивных сопротивлений, а также маховых масс ротора позволяет получить следующие Разновидности предлагаемой машины: синхронную машину с постоянной скоростью в рабочем режиме, имеющую большой пусковой момент и плавную ресинхронизацию; асинхронную машину с мягкой механической характеристикой и большим пусковым моментом; шаговый силовой двигатель (благодаря большому пусковому моменту возможен разгон машины до синхронной скорости эа время, соответствующее одному периоду намагничивающей силы поля статора, т.е. возможен пуск беэ поте. ,ри шага). Машина может быть реализована на базе серийной асинхронной трехфаэной машины. Целесообразно применение машины для привода экскаваторов, угольных комбайнов, технологических подъемных кранов, трансПортных и других механизмов.

1124404

Составитель В.Трегубов

Техред С. Легеэа Корректор О. Билак

Редактор О.Колесникова

Заказ 8295/43 Тираж ббб Подпионое

BHHHTIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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