Вентильная электрическая машина

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электродвигателя, преобразователя или генератора электрической энергии, в том числе с использованием явления свер хпроводимости. Цель изобретения - повьппение надежности . На неподвижном индукторе расположена сверхпроводящая обмотка возбуждения постоянного тока, соединенная с регулятором напряжения, на статоре расположена распределенная т-фазная обмотка переменного тока, электрически связанная с выходом инвертора повышенной частоты. 1 з,п. ф-лы, 1 ил. с со ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„1341705

А1 (51)4 Н 02 К 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3787155/24-07. (22) 05 ° 09.84 (46) 30.09.87. Бюл. У 36 (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (72) А. И. Пуха и Топани Йокинен (i) (53) 621.382(088,8) (56) Вентильные электродвигатели.

Сб. научи. трудов ВНИИэлектромашиностроения. Л., 1981, с. 95-109.

Бесколлекторные регулируемые электрические двигатели. Сб. научн, трудов ВНИИэлектромашиностроения. Л., 1983, с. 98-113. (54) ВЕНТИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электродвигателя, преобразователя или генератора электричес- кой энергии, в том числе с использованием явления сверхпроводимости.

Цель изобретения — повышение надежности. На неподвижном индукторе расположена сверхпроводящая обмотка возбуждения постоянного тока, соединенная с регулятором напряжения, на статоре расположена распределенная ш-фазная обмотка переменного тока, электрически связанная с выходом инвертора повышенной частоты, 1 з,п. ф-лы, 1 ил.

1 l 34

Изобретение относится к электротехнике, в частности к бесконтактным электрическим машинам, и может быть использовано в электродвигателях, преобразователях или генераторах электрической энергии, в том числе с использованием явления сверхпроводимости.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже схематически показано устройство предлагаемой машины.

На дополнительном статоре машины расположены однофаэная обмотка 1, а на основном — многофазная обмотка

2 на роторе машины расположена многофазная обмотка 3, которая в зоне обмотки 1 выполнена с числом пар полюсов Р, Обмотка 1 может быть выполнена сверхпроводящей, тогда дополнительные статор и ротор могут быть выполнены без магнитопровода, Обмотка 1 подключена к сети постоянного тока через регулятор 4 напряжения, управляемый задающим устройством 5, Многофазная обмотка 2 статора переменного тока подключена к сети через инвертор 6 повышенной частоты, который также управляется задающим устройством 5, Датчик 7 положения ротора через блок 8 пропорциональности подключен к одному из входов инвертора 6, Ко второму входу инвертора 6 через другой блок 9 пропорциональности подключен выход датчика 10 частоты вращения, Между обеими обмотками на статоре в плоскости, перпендикулярной оси вращения, расположен кольцевой электромагнитный экран 11, Электрическая машина в двигатель— ном режиме работает следующим образом.

При подаче сигнала от задающего устройства 5 инвертор 6 генерирует

m-фазное переменное напряжение повышенной частоты, подаваемое на ш-фазную обмотку 2 переменнога тока, Вращающееся магнитное поле, создаваемое обмоткой 2, наводит в обмотке ротора

3 ЭДС, частота которой равна

2 где f„частота тока статора;

S — скольжение, Укаэанные элементы машины преобразуют постоянное напряжение в перегде Р„- число пар полюсов обмотки

15 P — число пар полюсов обмот2 ки 2, а также необходимой фазы этого напряжения, что обеспечивается датчиком

7 положения ротора и блоком 8 пропорциональности; обеспечивающими требующую фазу напряжения в зависимости от нагрузки машины .и связанными с инвертором 6.

Требуемая частота тока на выходе инвертора 6, равная (3) — 60п(Р„+Р ), где и — частота вращения ротора, обеспечивается датчиком 10 частоты вращения и блоком 9 пропорциональности, обеспечивающим выполнение равенствф (2) и (3).

Регулирование частоты вращения и обеспечение требуемых механических и рабочих характеристик осуществляется с помощью регулирования частоты, и величины напряжения на выходе инвертора 6, а также величины напряжения на выходе регулятора 4 напряже4О ния посредством задающего устройства 5. При изменении нагрузки на двигатель блок 8 пропорциональности автоматически изменяет фазу напряжения, подводимого к ротору.

45 Наличие кольцевого электромагнита экрана 11 при работе машины снижает и влияние электромагнитных полей постоянного и переменного тока.

В генераторнам режиме при вращении ротора машины и подаче постоянного напряжения к обмотке 1 в обмотке

3 ротора наводится пеРеменное напряжение. Переменное напряжение снимается с зажимов многофазнай обмотки

2 переменного напряжения. Постоянное напряжение может быть получено при переводе инвертора 6 в режим выпрями. теля. В этом случае нагрузка подклю1705 2 менное напряжение бесконтактным способам.

Для обеспечения нормальной работы второй части машины (на чертеже спра5 ва) необходимо обеспечить требуемую частоту и фазу тока ротора. Это условие обеспечивается выбором требуемой величины скольжения, которое для данной машины должно быть равно

Р

3 (2)

Р„+Р

1341705

P = P -----у

1 f $-1

Составитель А. Санталов

Редактор Т, Парфенова Техред М.Ходанич

Корректор С. Шекмар

Заказ 4443/56 Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфйческое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 чается к цепи питания инвертора 6 (выходу выпрямителя), Регулируемое по величине переменное напряжение можно получать изменением величины постоянного напряжения на выходе регулятора 4. Частота данного напряжения может регулироваться путем изменения частоты вращения приводного двигателя..Формула из обре тения

1. Вентильная электрическая машина, содержащая ротор с многофазной короткозамкнутой обмоткой, статор с обмоткой якоря, подключенной к выходу инвертора, управляющие цепи которо го с в я з аны чере з первый функцион аль ный .преобразователь с выходом датчика положения ротора, и датчик частоты вращения, выход которого связан с вторым входом инвертора, о т л и— ч а ю щ а я с я -тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена дополнительным статором, ротором и обмоткой постоянного тока, на допол5 нительном статоре расположена обмотка постоянного тока, на дополнительном роторе, механически соединенном с основным ротором, расположена та же, что и на основном роторе, много"

10 фазная обмотка, число пар полюсов

Р, которой и число пар полюсов Р„ обмотки якоря связаны соотношением

t где S — - величина скольжения в рабочем режиме машины.

2. Машинапо п. 1, о тличаю щ а я с я тем, что она снабжена электромагнитным экраном, обмотка постоянного тока выполнена сверхпроводящей, а дополнительный статор отделен от основного статора электромагнитным экраном.