Синхронный редукторный электродвигатель

 

Изобретение относится к электрическим машинам малой мощности и может быть использовано для создания СЕ тихоходных синхронных электроприводов . Целью изобретения является повышение К1Щ и динамической устойчи-, вости. Электродвигатель содержит зубчатый статор 1 с многофазной обмоткой 2, зубчатый ротор 3 с пусковой короткозамкнутой обмоткой 5, выполненной из стержней, соединенных перемычками. Ротор состоит из трех аксиально размещенных пакетов 4. На каждом из пакетов размещена волновая обмотка 5, выполненная с шагом, равным полюсному делению высшей гармоники поля статора, порядок которой не кратен числу фаз-обмотки статора. Пакеты смещены один относительно другого на 120 электрических градусов . Индуктируемая в стержнях ротора суммарная ЭДС равна нулю Вследствие этого в каждой из волновых обмоток ротора токи от основной волны поля статора отсутствуют, что приводит к снижению потерь от этих токов и демпфированию этими токами зубцовых полей, возбужденных основной волной .намагничивающей силы статора. 2 ил. S ±) W к 00 Nl :о

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСНУБЛИИ

„„Я0„„12 793

А1 (5I) 4 Н 02 К t9 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3773540/24-07 (22) 20.07.84 (46) 23.06.86. Бюл. У 23 (71) Воронежский сельскохозяйственный институт им. К.Д.Глинки и Специальное конструкторское бюро систем промышленной автоматики Чебоксарского производственного объединения

Промприбор (72) А.С.Куракин, С.Н.Пиляев и В,Н.Погодин (53) 621.313.322(088.8) (56) Справочник микроэлектродвигателя для систем автоматики./Под ред.

Ф.M.Þôåðîâà и Э.А.Лодочникова, M.:

Энергия, 1969, с. 101-105.

Куракин А.С. Короткозамкнутая клетка как пусковое средство синхронных редукторных электродвигателей.

Известия вузов. Электромеханика, Ф 1, 1969, с. 10-15. (54) СИНХРОННЫЙ РЕДУКТОРНЬЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электрическим машинам малой мощности и может быть использовано для создания тихоходных синхронных электроприводов. Целью изобретения является повышение КПД и динамической устойчи-, вости. Электродвигатель содержит зубчатый статор 1 с многофазной об-. моткой 2, зубчатый ротор 3 с пусковой короткозамкнутой обмоткой 5, выполненной из стержней, соединенных перемычками. Ротор состоит из трех аксиально размещенных пакетов 4. На каждом из пакетов размещена волновая обмотка 5, выполненная с шагом, равным полюснаму делению высшей гармоники поля статора, порядок которой не кратен числу фаз обмотки статора.

Пакеты смещены один относительно другого на 120 электрических градусов. Индуктируемая в стержнях ротора суммарная ЭДС равна нулю. Вследствие этого в каждой из волновых обмоток ротора токи от основной волны поля статора отсутствуют, что приводит к снижению потерь от этих токов и демпфированию этими токами зубцовых полей, возбужденных основной волной намагничивающей силы статора. 2 ил.

1239/93

Изобретение относится к электрическим машинам малой мощности и может быть использовано для создания тихоходных синхронных электроприводов рабочих механизмов.

Целью изобретения является повышение КИД и динамической устойчивости синхронного редукторного электродвигателя. у

1 где у — шаг обмотки, с — полюсное деление обмотки ста- З тора.

Стержни 8 соединены с двух торцов каждого пакета ротора перемычками 9 в чередующейся последовательности таким образом, что они образуют замк4О нутую на себя волновую обмотку 5.

Короткозамкнутая волновая обмотка

5 каждого пакета 4 ротора 3 эквивалентна отдельной фазе ротора 3, поэтому с целью получения кругового и вращающегося поля реакции ротора, все пакеты ротора 3 сдвинуты относительно один другого на 120 эл.град. или иа пространственный угол, равный

120

1=в рЯ (2) где р — число пар полюсов обмотки статора.

Электродвигатель работает следующим образом.

Обмотка статора возбуждает в воздушном зазоре двигателя магнитное ца фиг. 1 показан синхронный редукторный электродвигатель, общий вид, на фиг. 2 — короткозамкнутая волновая обмотка ротора, располагаемая на каждом из пакетов ротора.

Синхронный редукторный электродвигатель состоит из зубчатого статора

1 с многофазной обмоткой 2 переменного тока, зубчатого ротора 3, Выполненного из трех одинаковых пакетов

4 с короткозамкнутой волновой обмоткой 5 на каждом, и вала 6. Лобовые части короткозамкнутых волновых обмоток соседних пакетов статора изолированы один от другого изоляцией 7.

Короткозамкнутая волновая обмотка 5 состоит из стержней 8, расположенных в пазах (не показаны) ротора

3 с шагом, равным (или близким) полюсному делению высшей гармоники поЗО ля статора поле, в спектре которого наиболее выраженными являются основная волна и высшая гармоника 1, порядок ксторой не кратен числу фаз обмотки статора. Иапример, число фаз обмотки статopa p H0 (m = 2), а номер высшей гармоники поля статора равен трем (4 = 3). При питании обмотки от источника переменного тока с уг.ловой частотой эти поля вращаются в пространстве со скоростью:

CJ

У, =.

- P (3) поля статора.

Основная волна поля статора 1 — 1 также индуктирует в стержнях ротора ЭДС и поскольку волновая обмотка выполнена с шагом, равным или близким к полюсному делению -й гармоники статора, то сумма ЭДС всех стержней ротора равна нулю, или мало отличается от него. Вследствие этого в каждой из волновых обмоток роTDPB ТСКИ ОТ ОСНОВНОЙ ВОЛН6! ПОЛЯ статора отсутствуют. Отсутствуют электрические потери от этих токов и демпфирование этими токами зубцовых полей, возбужденных основной волной камагничивающей силы статора. Сниже; кия амплитудь. синхронного момента, созданного зубцовыми полями, ке происходит, Синхронный момент, созданный зубЦОВыми полями От ОснОВной Волн61 на магкичивающей силы статора, синхронизирует электродвигатель при низкой скорости вращения ротора, равной

26э 1201

6Э + или n + Об/мик (4)

v3 (Д зр

Третья гармоника поля статора индуктирует в вслновых обмотках ротора

ЭДС, а поскольку эти обмотки являются замкнутыми, то по каждой из них протекает ток, смещенный по фазе относительно других токов на 1/3 периода. Каждая из волновых обмоток возбуждает в воздушном зазоре пульсирующее магнитное поле реакции, которые в сумме эквивалентны круговому вращающемуся полю реактора ротора.

Это поле взаимодействует с вращающимся полем 1 -й гармоники статора и создает асинхронный вращающий момент. Действие этого момента явЛяетСЯ согласным с вращением -й гармоники (,3 60f

43 = + — или n = + об/мин (4 ) 2 2

4. г

Формула из обретения (5) — + 2р, (6) к = к — 2р, 120

3 где — число пар полюсов обмотки

СТВТОР — порядок высшей гармоники поля статора.

Составитель В.Трегубов

Техред O.ConKQ KoppeKTQP Т.Колб

Редактор P.Öèöèêà

Заказ 3404/53

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 1239 для реактивного электродвигателя и для электродвигателя с подмагничиванием.

Знаки плюс и минус" в выражениях (4) зависят от соотношения между числами пазов статора и ротора, Число пазов ротора должно быть выбрано таким, чтобы скорость ротора была согласной с вращением -й гармоники поля статора (3). Например, в синхронном редукторном электродвигателе реактивного типа число пазов ротора определяется как: где z — число пазов статора.

Знак плюс" в выражении (5) соответствует такому же знаку в выражении скорости (4) и наоборот, знак

"минус" в выражении (5) соответствует такому же знаку в выражении (4).

Следовательно, при использовании

25 третьей гармоники = 3 поля статора для пуска двухфазного синхронного редукторного электродвигателя необходимо выбрать число пазов ротора, равным

30 при котором синхронные скорости ротора (4) и третьей гармоники поля (3) будут по направлению согласными, Использование для пуска синхронно-З го редукторного электродвигателя высшей гармоники поля статора позволяет

793 ф не только повысить KGB, электродвигателя за счет резкого снижения электрических потерь в роторе, но и повысить надежность синхронизации и ди-, намическую устойчивость электродвигателя путем исключения снижения амплитуды синхронного момента из-за демпфирования зубцовых полей и значительного уменьшения разницы в синхронных скоростях поля статора, создающего асинхронный вращающий момент и ротора.

Синхронный редукторный электродвигатель, содержащий зубчатый статор с многофазной обмоткой и зубчатый ротор с пусковой короткозамкнутой обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и динамической устойчивости электродвигателя, ротор выполнен из трех аксиально размещенных пакетов, короткозамкну- тая обмотка размещена на каждом из пакетов и выполнена волновой с шагом, равным полюсному делению высшей гармоники поля статора, порядок которой не кратен числу фаз обмотки статора, а пакеты ротора смещень один относительно другого на угол