Многофазная обмотка статора самокомпенсированного асинхронного двигателя

 

Изобретение относится к самокомпенсированным асинхронным электродвигателям. Целью изобретения является получение на компенсационной обмотке симметричного напряжения и повышение использования материала магнитопровода статора. Для этого многофазная обмотка содержит однослойные обмотки двигательную - и компенсационную. Двигательная обмотка уложена в M пазах при числе полюсов 2P = 6, компенсационная обмотка - в N пазах при числе полюсов 2P= 2. Обе обмотки имеют разное число витков. При вращении ротора двигателя на границе двигательной и компенсационной обмоток возникает вторичный продольный краевой эффект, обусловленный эффектом выноса магнитного поля из зоны двигательной обмотки в зону компенсационной в роторе, что и обеспечивает компенсацию реактивной составляющей намагничивающего тока двигательной обмотки, т.е. увеличение коэффициента мощности. Электродвигатель предназначен для приводов с высоким коэффициентом мощности. 3 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 К 1?/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fKHT СССР (21) 4249336/24-07 (22) 25. 05 ° 87 (46) 23. 09. 89. Бюл. У 35 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Л,M.Астановицкий, А.П.Бычков, А.Н.Панов, В.А,Винокуров и М.А.Суханова (53) 621,313:333.2 (088,8) (5e) Вольдек А.И. Индукционные магнитогидродинамические машины с жидкометаллическим рабочим телом, — М.:

Энергия, 1970, с.1 18-136.

Патент Великобритании У 2064229А, кл. Н 02 К 17/28, 1981. (54) МНОГОФАЗНАЯ ОБМОТКА СТАТОРА САМОКОМПЕНСИРОВАННОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к самокомпенсированным асинхронным электродвигателям. Целью изобретения является получение на компенсационной обмотке

Изобретение относится .к электротехнике, а именно к обмоткам самокомпенсированных электрических машин, и может применяться в электрических машинах различного назначения, Цель изобретения — получение на компенсационной обмотке симметричного напряжения и повьппение использования материала магнитопровода статора.

На фиг. 1 схематически показано расположение двигательной и компенсационной обмоток; на фиг. 2 — схема.ЯФ шД}949 А 1 симметричного напряжения и повышение использования материала магнитопровода статора. Для этого многофазная обмотка содержит однослойные обмотки— двигательную и компенсационную. Двигательная обмотка уложена в ш пазах при числе полюсов 2р = 6, компенсационная обмотка — в и пазах при числе полюсов 2р = 2. Обе обмотки имеют разное число витков. При вращении ротора двигателя на границе двигательной и компенсационной обмоток возникает вторичный продольный краевой эффект, обусловленный эффектом выноса магнитного поля из зоны двигательной обмотки в зону компенсационной в роторе, что и обеспечивает компенсацию реактивной составляющей намагничивающего тока двигательной обмотки, т.е. увеличение коэффициента мощности. Электродвигатель предназначен для приводов с высоким коэффициентом мощности. 3 ил. соединения катушек .двигательной и компенсационной обмоток; на фиг. 3 векторная диаграмма напряжений и токов самокомпенсированного двигателя, Многофазная обмотка содержит однослойные двигательную 1 и компенсаци- «@ онкую 2 обмотки. Двигательная обмотка 1 включает распределенные катушки

3-11 и занимает 18 пазов при числе полюсов 2р 6.

Компенсационная обмотка 2 содержит распределенные катушки 12-14 и зани3 151 мает шесть пазов при числе полюсов

2р 2.

Двигательная 1 и компенсационная

2 обмотки соединены параллельно, а их питание осуществляется через выво-, ды С, Сд и С .

0049 4

PeI

А — — - -» м й(1+)(=) (2) 1

Обмотка работает следующим образом.

При подключении двигательной и компенсационной обмоток к сети по ним протекают токи, создающие в зазоре бегущее магнитное поле. Поскольку двигательная 1 и компенсационная

2 обмотки имеют разное число витков, число пар полюсов и уложены каждая в своей зоне, то на границе зон двигательной и компенсационной обмоток возникает вторичный продольный краевой эффект, заключающийся в появлении прямо- и обратнобегущих волн магнитного поля.

В зоне компенсационной обмотки 2 комплексная амплитуда векторного потенциала прямобегущего магнитного поля определяется выражением + + (М)ЮР -(М) " 1

A--A †--" е (1-е )»

Vll

-(-gfdx (1) I где j g-1» 0 -» 6 — >Ko»

I — .амплитуда плотности первичного

4 111 тока;

S — скольжение асинхронной машины; — полюсное деление;

E — добротность асинхронной машины; х - координата по расточке статора. . По известному распределению комплексных амплитуд векторного магнитного потенциала вдоль зоны компенсационной обмотки определяется распределение индукции

 — аА (3) .ах

По индукции в зоне компенсационной обмотки, при учете геометрических и обмоточных данных машины, определяется ЭДС, индуцируемая в ком-. пенсационной обмотке под действием

55 прямобегущей волны магнитной индукции вторичного продольного краевого эффекта, а поскольку фазовый сдвиг ЭДС компенсационной обмотки определяется мнимой частью комплексного числа — Ы,h, то эта ЭДС, индуцируемая в компенсационной обмотке, отстает от напряжения сети на некоторый угол (что следует из знака числа -oC9) и, тем самым, в.компенсационной обмотке наводится ЭДС Е„, действукнцее значение йУ которой превы4 шает напряжение сети U и вектор ЭДС по фазе отстает от вектора напряжения сети U, Вектор тока компенсационной обмотки I „ н этом случае отражает вектор напряжения U сети, что и поэноляет повысить коэффициент мощности двигательной обмотки 1 за счет того, ° ( что суммарный ток I определяется а суммой то кон Т „и I o °

Наведение ЭДС в компенсационной обмотке обусловлено эффектом выноса магнитного поля из зоны двигательной обмотки в зону компенсационной обмотки, который аналогичен эффекту выноса магнитного поля из-под сбегающего края индуктора линейных асинхронных машин. Суть этого явления заключается в том, что, ко гда элемент ротора нахо-. дится под индуктором (статором. двигательной обмотки),в нем наводится ЭДС скольжения. Когда этот элемент ротора выходит за пределы индуктора (статора, двигательной обмотки), то исчезает причина, вызывающая появление в роторе ЭДС скольжения, т.е. магнитное поле возбуждения двигательной обмот-. ки, Таким образом, в зоне сбегающего края индуктора (статора двигательной обмотки) в роторе возникают апериодические затухающие токи, которые и формируют. магнитное поле нращающегося ротора. Наиболее приемлемые значения добротностей Я для использонания эффекта выноса поля в электрической машине обычного исполнения составляют величину более 100.

Таким образом, применение однослойных обмоток в самокомпенсированном асинхронном двигателе позволяет за счет резкой границы между зонами двигательной и компенсационной обмоток получить на компенсационной обмотке симметричное напряжение, достаточное для компенсации реактивной мощности двигательной обмотки. Кроме того, отсутствие полузаполненных

1510049

6 пазов на краях двигательной обмотки сационной обмотки, каждая нэ обмоток позволяет улучшить использование ма- соединена в звеэду, а между собой обтериала магнитопровода статора. мотки соединены параллельно, о тФормула и з о g р е т е н и s л и ч а ю ta а я с я тем, что, с целью получения на компенсационной

Многофазная обмотка статора само- обмотке симметричного напряжения и компенсированного асинхронного двига- повышения использования материала магтеля, содержащая равномерно распре- нитопровода статора, обмотки статоделенные катушечные группы, Уложенные t0 ра выполнены однослойными, а отношев m + n пазах статора, причем в m ние чисел пар полюсов двигательной пазах уложены катушки двительной об- и компенсационной обмоток равно отномотки, а в и пазах — катушки компен- шенню чисел пазов m/n.

1510049

Составитель Б,Ильин

Техред Л.Олийнык Корректор Н. Васильева

Редактор И,Шмакова

Заказ 5826/54 Тирак 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, М-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уигород, ул. Гагарина, 101