Способ асинхронного пуска синхронного двигателя

 

Класс old 16

СССР

;.С

П „,"

Б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа № 98

Г. А. Пархоменко и В. П. Колесников

СПОСОБ АСИНХРОННОГО ПУСКА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Заявлено 22 мая 1961 r. за № 73 .263/24 в комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹1:за 1962 т.

Изобретение относится к способу асинхронного пуска синхронного двигателя, имеющего на статоре полюсопереключаемую обмотку на две скорости с четным отношением чисел пар полюсов.

Сущность изобретения заключается в том, что для устранения при запуске синхронных двигателей тормозного (генераторного) момента и осуществления работы машины при оптимальной характеристике пуск двигателя производят с помощью включения обмотки статора с меньшей полюсностью и пуск происходит как бы при выключенном возбуждении. После достижения двигателем синхронной скорости, соответствующей большему числу полюсов, питание переключается на обмотку с большим числом полюсов.

На фиг. 1 — изображена механическая характеристика двигателя, запуск которого осуществляется с помощью обмотки, имеющей полюсность системы возбуждения; на фиг. 2 — то же двигателя, запуск которого осуществляется с помощью обмотки меньшей полюсности.

При асинхронном запуске синхронных двигателей с постоянно включенным возбуждением возникает тормозной (генераторный) момент. Величина тормозного момента пропорциональна величине намагничивающей силы (Н. С.),возбуждения, его максимум наступает при определенной скорости вращения. В результате этого в механической характеристике асинхронного запуска таких синхронных двигателей появляется провал, уменьшается величина момента сопротивления иа валу, при котором двигатель входит в синхронизм.

В случае запуска синхронного двигателя с постоянными магнитами происходит размагничивание постоянных магнитов пусковыми токами.

При асинхронном пуске синхронного двигателя под нагрузкой для увеличения момента входа в синхронизм требуется наличие достаточно мощной беличьей клетки, что усложняет кон трукцию. № 143890

il i

Указанные недостатки синхронных двигателей с асинхронным запуском не дают возможности получить у них оптимальные характепистики, особенно при малой мощности двигателей.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

В пазах статс ра синхронного двигателя расположена полюсопереключаемая обмотка. При одном переключении обмотка имеет полюсность, соответствующую числу полюсов системы возбуждения, при другом переключении полюсность обмотки статора меньше полюсности системы возбуждения в четное число раз. Например, при четырехполюсной системе возбуждения полюсопереключаемая обмотка может быть выполнена с соотношением пар полюсов 2:1 (2р=4 и 2р=2, где р— число пар полюсов). Возможно выполнение полюсопереключаемой обмотки и с другим соотношением числа пар полюсов. Например, при шестиполюсной системе возбуждения возможно выполнение обмотки с соотношением 3: 2 (2р=б и 2р=4).

Пуск синхронного двигателя происходит при включении обмотки статора, обеспечивающей меньшую полюсность. В этом случае пуск синхронного двигателя происходит, как оы при выключенном возбуждении, следовательно, тормозной (генераторный) момент отсутствует.

Момент входа в синхронизм значительно возрастает при соответствующем выборе механической характеристики. Рассмотрим сначала пуск синхронного двигателя с помощью обмотки, имеющей полюсность системы возбуждения. В этом случае механическая характеристика двигателя будет иметь следующие точки М„, И, „, М„, М„,„, (фиг. 1), означающие моменты вращения на валу двигателя: М,„— входной, М„,,„.— выходной, ̄— пусковой, М, „. — - максимальный.

Известно, что М„. является функцией напряжения и актигного сопротивления ротора. При одном и том же напряжении питания М„. s.t увеличивается с уменьшением сопротивления ротора. Отношение sioux для синхронных двигателей с асинхронным пуском растет с уменьшением их мощности. При этом падают энергетические показатели синхронных двигателей.

В случае асинхронного пуска синхронных двигателей с помощью обмотки меньшей полюсности при соответствующем выборе механической характеристики (фиг, 2) и переключении обмотки на полюсность, равную полюсности системы возбуждения, при достижении ротором синхронной скорости вращения n„, возможно значительно увеличить М„„, а следовательно, и М, (момент статического сопротивления), преодолеваемый двигателем. В это vI случае возможно максимально сблизить М„. и М, с М„„„и достигнуть работы синхронного двигателя при высоких энергетических показателях.

Требования к механической характеристике асинхронного пуска удачно сочетаются с требованием минимального пространства, занимаемого пусковой клеткой, и уменьшения пускового тока. Возможен форсированный пуск синхронного двигателя с помощью обмотки меньшей полюсности. В этом случае возможно достичь еще меньших габаритов двигателя за счет уменьшения пусковой клетки.

Применение пуска синхронного двигателя с постоянно включенным возбуждением под нагрузкой особенно целесообразно для двигателей с постоянными магнитами с большой магнитной энергией, Переключение обмотки в процессе пуска можно осуществить по любому из параметров синхронного двигателя, изменяющихся от скорости вращения (Е.1 и т, д.).

Применение предложенного способа асинхронного пуска синхрон№ )43890

l ого двигателя может найти широкое применение в схемах синхронного привода и обеспечить высокие энергетические показатели синхронных .двигателей.

11редмет изобретения

Способ асинхронного пуска синхронного двигателя с постоянно включенным возбуждением и с полюсопереключаемой статорной обмогкой с четным отношением пар полюсов, отличающийся тем, что, с целью устранения при пуске тормозного (генераторного) момента и осуществления работы машины при оптимальной характеристике, пуск производят при включении обмотки с меньшей полюсностью по огношению к полюсности системы возбуждения и по достижении синхронной скорости переключают обмотку на большую полюсность. № 143890

Фиг 1

Фиг. 2

Составитель А. М. Халецкий

Редактор 3. А. Москвина Техред А. Л. Резник Корректор Г. E Кудрявцева

Поди. к печ. 15.11-62 r

Лак. 272

2/6.

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, 14.

Формат бум, 70)(1081/, Тираж 900

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д.

Объем 0,35 изд, и.

Цена 4 коп открытий