Си11хрон11ая электрическая машина

 

(11) 4336 I3

Союз Советских

Социалистииеских

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено I9.0I.VI (21)I6I6204/247 (51) М Кл.

Н 02р 9/I4

Н 02к I9/36 с присоединением заявкиГасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иеооретений н открытий (32) Приоритет

Опубликована!5.06. 74Бюллетень № 23 (45) .,Пата опубликования описания I5. I2.7 (53) УДК

2I.3Х3,32(088. 8) (72) Авторы В.Н.БРЕЕВ, Б.А.ДЕЛЕКТОРСКИЙ, В.М. ПАВЛИНИН а А.T. ÏÏÀÑÒÓÍ изобретения

УРИ1ЬСКИИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. С.М.КИРОВА (71) Заявитель (54) СИ1 ХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Известны синхронные электрические машины, в которых для воз- . буждения используют пространственные высшие гармоники магнитного поля, вращающиеся синхронно с ротором. 11оэтому для использования энергии, получаемой с помощью этих гармоний, на статоре размещают дополнительную обмотку с ббльшим числом полюсов, чем основная якорная обмотка. Дополнительную обмотку присоедийяют через выпрямитель и контактные кольца к обмотке возбуждения, размещенноИ на роторе.

Цель изобретения - осуществление бесконтактного компаундирова,ния синхронной электрической машины °

Это достигается тем, что на роторе синхронноИ электрической машины, кроме обмотки возбуждения, размещена дополнительная обмотка с числом пар полюсов, кратным номеру одной из высших пространственных гармоник намагничивающей силы несинусоидально распределенной об мотки якоря.

Указанйая обмотка выполняет роль выявителя энергии, полученной посредством высшей йространст5 венной гармоники реакции якоря.

На фиг. I изображена схема подключения одноИ дополнительной обмотки к основной обмотке возбуждения; на фиг. 2 - схема подключе1о ния двух дополнительных обмоток к основноИ обмотке возбуждения; на фиг. 3 - схема подключения дополнительноИ обмотки к входной обмотке асинхронного подвозбудителя; ,5 на фиг. 4 - схема подключения дополнительной обмотки к якорной обмотке синхронного возбудителя; на фиг. 5 — схема подключения дополнительноИ обмотки через выпрями20 тель к обмотке возбуждения синхрон ного подвозбудителя; на фиг. б— схема размещения на роторе обмотки постоянного тока, выполняющей роль обмотки подмагничивания шунта два варианта); на фиг. 7 — схема под ключения дополнительной обмотки

133б?3

3 ,через выпрямитель к обмотке подмагничивания спинки магнитоправода якоря возбудителя.

Неподвижная якорная обмотка (см. фиг. I) выполнена с несинусоидальным распределением проводников HB расточке, что имеет место. при конечном числе зубцов статора.

Указанная несинусоидальность может быть сознательно увеличена путем изменения шага якорной обмотки. На роторе в общем случае может быть размещено несколько обмоток переменного тока и постоянного выполняющих различные функции. Одна из роторных обмоток постоянного тока может быть основной обмоткой возбуждения 2, подключенной через выпрямитель 3 к одной Ф или нескольким 5,6 (см. фиг. 2) дополнительным роторным обмоткам переменного тока, числа пар полюсов которых кратйы двум последовательным нечетным или двум последовательным четHhlM номерам высших пространственных гармоник намагничивающей силы якоря. Лalflraff обмотка постоянного така, подсоединенная по укаэанной схеме, может также выполнять фуш<ции ис<1оь)о! ательной обмотки возбуждения, которая работает совместно с основной обмоткой возбуждения, получающей энергию рт какого-либо другого истачпика. jtull0JIIINIuJIuf

4 или дополшг<ел!))ые 5,6 обмотки пере MU If f f 01 TO)," ß, ЧИ С Ла IIIIр ПОЛ!Осов ко .<01)ых к1)итйы числу пар полюсои якорной Обма !. Ки L могут б)п.ь

ll0дключапы так)ко и ОЕчоткам пе1.)<. м<) иного ток)1, ра<1маие11!)1,1М на po-Y<)()Qq lfI,Ill1)Niff)1)q к вход!!ой обмотке

7 О<)йп)<1)оп1)ого под))озбуди .!Ол)1 I3 (СM. <1:иг. 3), ) и !Оюще10 иси11хро11ный возбудитель 9, или к вращающейси нка1)!!Ой обмотке ТО (см. фиг. 4} си!)храп!1Ог0 возбудителя Il. 0 1100ледпем случае число пар полюсов синхроннога возбудителя 11 должно быть таким, чтобы э.д.с. в обмотках 4 и IO имели одйнакавую частоту. 11а фиг. 5 наказано подсоединение дополнительной обмотки переменного тока 4 через выпрямитель

3 к об отке возбуждения I2 синхронного подвазбудителя, питающего асинхронный возбудитель 13.

Обмотки постоянного тока 2 или 12 мо! ут выполнять функции обмоток подмагничивания шунта постоянного магнита (см. фиг. 6).

На фиг. 7 показан вариант выполнения одной иэ роторных обмоток .1.4 в виде обмотки падмагничивания спинки магнитапровода вращающего4 ся якоря синхронного возбудителя.

Все указанные случаи представляют собой конкретные схемы использования энергии, получаемой с

5 помощью высших пространственных гармоник намагничивающей силы якоря либо непосредственно для возбуждения синхронной машины, либо для саморегулирования возбуждения.

Во всех приведенных схемах якорная обмотка I и дополнительная обмотка 4- или дополнительные обмотки 5,6 показаны трехфазными.

Однако они могут иметь любое число фаэ.

При наличии у синхронной машины возбудителя и подвозбудителя некоторые магнитопроводы и обмотки могут быть совмещены, например ро 0 тарная обмотка 2 постоянного тона и питающая ее через выпрямитель 3 дополнительная обмотка 4 переменного тока.

Магнитоправод падвоэбудителя

25 (см. фиг. 3,5) монет быть совмещен с магнитопроводом основной машины.

С магнитопроводом основноМ машины мажет быть совмещен также магнитоправод возбудителя (см. фиг.4,7). эа При этом должны аыть вйбраны соответствующие соотношения между числами пар полюсов каскадов и шагам оомотак.

Высшие гармоники намагничивающ8й силы якоря с помощью дополнительных ОбмОтОк 4 или 5,6, рас!!Оложенных на индуктаре, могут быть ис110льэованы и в обращенных си хронпых машинах с вращающимися яко,„, рем и !!Оподвижш)м индуктарам, Так, наll1)имер, В Об1)ащеннОм N0IIQJIIII. IINN

0N»xp0l«II

„ введен в каждую из цепей.

При вращении ротора с синхрон ной скоростью в многопалюснай роторнай обмотке 4 наводится э.д.с. лишь при наличии Ilагруэки синхронной машины. 11ри наличии тока основной гармоники и синхронном вращении ротора в дополнительных роторных обмотках 5,6 переменного тока с различной палюсностью наводятся э.д,с. Одинаковой частоты. Например, в трехфаэной системе пятая пространственная гармоника намагничивающей силы вращаетсн в сторону, противоположную вращению рото433бХЗ

5 б ра, а седьмая, наоборот, в сторону тактнога компаундирования, обмотка вращения ротора. Обе онй наводят, переменного тока, расположенная на в соответствующих дополнительных индукторе, выполнена с числом пар обмотках шестую гармонику э.д,с. полюсов 3 р, где — номер одЛля данного случая, если чис- 5 ной из высших пространственных гарло зубцов якоря равно или кратно моник намагничивающей силы якорной. шести, то указанная э.д.с. увели- обмотки. чивается за счет гармоник проводи- 2. Машина по и. I о т л и— мости (зубчатости) якоря. ч а ю щ а я с я тем, что индуктор

1о снабжен второй дополнительной обПредмет маткой переменного тока с числом изобретения пар полюсов (g + 2)р, соединенI. Синхронная электрическая ной последовательно с первой домашина, на индукторе которой раз- д полнительной обмоткой. мещены основная обмотка постоян- Я. Машина по пп. Х и 2, о т ного тока и дополнительные обмотки л и ч а ю щ а я с я тем, что переменного тока, соединенные с ос- дополнительные обмотки соединены новной через выпрямители а якорная. с входной обмоткой асинхронного обмотка с числох полюсам 1 выпал-, подвозбудителя.

РХ 4. Машина по пп. I и 2, о т— нена с несинусоидальным размещени- л и ч а ю щ а я с я тем, что доем проводников по расточке стато- полнительные обмотки соединены с ра, отличающаяся тем, якорной обмоткой синхронного возчто, с целью осуществления беской- будителя.

94г,8

Риг,1 в

1 7