Бесконтактный асинхронизированный вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электрическим машинам с бесконтактной коммутацией. Целью изобретения является уменьшение габаритов и массы бесконтактного асинхронизированного вентильного электродвигателя. Электродвигатель содержит асинхронную машину 1 с фазным ротором с числом пар полюсов Р<SB POS="POST">д</SB>, механически связанный с ним асинхронный возбудитель 2 с числом пар полюсов Р<SB POS="POST">в</SB>, обмотка ротора которого соединена с обмоткой ротора асинхронной машины 1 с обратным чередованием фаз, преобразователь 3 частоты, к выходу которого подключена обмотка статора асинхронной машины 1, второй преобразователь частоты, соединенный выходом с обмоткой статора асинхронного возбудителя 2, датчик 5 напряжения статора асинхронной машины, сигнал с которого подается на управляющий вход преобразователя 3 частоты статора якоря машины. Изобретение может быть использовано в электроприводе, где требуется глубокое регулирование скорости, высокая перегрузочная способность, обеспечение тяжелого пуска из стопорного режима и эксплуатация в загрязненных, влажных и агрессивных средах. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (SOS Н 02 К 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTHRM

IlPH ГКНТ СССР

:(21) 4321344/24-07 (22) 27.10.87 (46) 30,04.90. Бюл. Р 16 (71) Мордовский государственный университет им, Н.П.Огарева (72) Ю.П.Сонин, Ю.Г.Шакарян, С.А,Юшков, Ю.И.Прусаков и И.В.Гуляев (53) 621.3 13.292(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1069083А, кл. Н 02 К 29/00, 1985.

Электричество1 1986, Р 7, с. 57-59. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ АСИНХРОНИЗИРОВАННЫЙ

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электрическим машинам с бесконтактной коммутацией. Целью изобретения является уменьшение габаритов и массы бесконтактного асинхронизированного вентильного электродвигателя. Электродвигатель содержит асинхронную машину

1 с фазным ротором с числом пар полю„,З0„„1561163 А 1

2 сов РА, механически связанный с ним асинхронный возбудитель 2 с числом пар полюсов Р, обмотка ротора которого соединена с обмоткой ротора асинхронной машины 1 с обратным чередованием фаз, преобразователь 3 частоты, к выходу которого подключена обмотка статора асинхронной машины 1, второй преобразователь 4 частоты, соединенный выходом с обмоткой статора асинхронного возбудителя 2, датчик 5 напряжения статора асинхронной машины, сигнал с которого подается на управляющий вход преобразователя 3 частоты статора якоря машины. Изобретение может быть использовано в электроприводе, где требуется глубокое регули- Ж рование скорости, высокая перегрузоч- ур ная способность, обеспечение тяжелого Ю Ф пуска из стопорного режима и эксплуа- С, тация в загрязненных, влажных и агрессивных средах. 2 ил.

15611 б3

Изобретение относится к электротехнике н может быть использовано в электроприводе, где требуется глубокое регулирование скорости, высокая 5 перегрузочная способность, обеспечение тяжелого пуска из стопорного режима и эксплуатации в загрязненных, влажных и агрессивных средах (электрическая тяга, гребной электропривод судов ледокольного типа и др.).

Цель изобретения — уменьшение габаритов и массы бесконтактного асин-! хронизиронанного вентильного электродвигателя. 15

На фиг.1 представлена структурная схема бесконтактного асинхрониэированного вентильного электродвигателя; на фиг.2 — конструктивная схема устройства. 2О

Бейкон гактный асинхронизированный вентильный злектродвиг атель работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на преобразозатели 3 и 4 статоров двига- >5 теля 1 и возбудителя 2 трехфазное напряжение низкой фиксированной частоты сд подается на обмотку статора возбудителя. Трехфазный переменный ток, протекающий по обмотке статора 3р возбудителя 2 создает в нем вращающееся магнитное поле, которое индуктирует ЭДС в обмотке его неподвижного ротора той же частоты Я, что и в об" мотке стагора. Под действием ЭДС обмотки ротора возбудителя 2 через нее и обмотку ротора дви,.ателя 1, имеющую обратное чередование фаз, протекает трехфазный переменный ток. Последний в свою очередь создает в двигателе 1 4О вращающее я магнитное поле с встречным вращением относительно поля возбудителя 2. ЭДС,индуктируемая в об1 мотке статора двигателя 1 частотой

Я снимается с датчика 5 напряжения 45 У и подается на вход преобразователя частоты 3, инверторное звено которого управляет я по фазе ЭДС напряжения якоря. При включении тиристоров преобразователя 3 по обмотке статора дви-5р гателя протекает трехфазный переменный ток той же частоты Я, создающий свое вращ,ьющееся магнитное поле якоря.. В результате взаимодействия магстатора и ротора двига 55 теля 1 и .зозбудителя 2, работающего в режиме обращенного асинхронного двигателя, на общем валу создаются электрома.нитные вращающие моменты одинакового знака, Когда величина суммарного электромагнитного момента бесконтактного асинхронизированного вентнльного электродвигателя превысит величину момента сопротивления на валу, его ротор начнет вращаться. Вследствие встречного вращения магнитного поля и ротора возбудителя 2 в его обмотке теперь выводится ЭДС частоты и К + У„б, а в . обмотке статора двигателя 1 — ЭДС частоты

+ ()iь+ и (1 + Р ) u ä+

Ps

+Я де 4 H я „в — угловые частоты (эл./рад/с) вращения ротора, соответствующие числу пар полюсов двигателя 1 — Р

А и возбудителя 2 — Р .

В таком электродвигателе положительный эффект проявляется наилучшим образом, поскольку асинхронный возбудитель воздает электромагнитный вращающий момент, совпадающий по знаку с вращающим моментом асинхронизировзнного вентильного двигателя. Для наилучшего использования активных материалов бесконтактного асинхронизированного вентильного двигателя возбудитель 2 должен обеспечивать при всех скоростях вращения двигателя величину угловой частоты возбуждения (частоту

ЭДС обмотки ротора) — Я „ близкой к величине фиксированной частоты напряжения его статора -C3<, когда

РВ

+r4

PÀ

С целью уменьшения влияния скорости вращения ротора двигателя Я,А число пар полюсов P возбудителя 2 долж& но быть значительно меньше числа пар полюсов Р4 двигателя 1. Тогда бесконтактный асинхронизированный вентильный двигатель обладает характеристиками и свойствами двигателя постоянного тока с его традиционными способами регулирования скорости вращения либо изменением величины напряжения его якоря, либо изменением напряжения статора возбудителя.

По сравнению с бесконтактным вентильным двигателем постоянного тока бесконтактный асинхронизированный вентильный двигатель не имеет ограничений стопорного режима и позволяет

Составитель А.Санталов

Техред Л.Сердюкова

Корректор В.Кабаций

Редактор M. Недолуженко

Заказ 982 Тираж 439 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

15611 осуществить электрическое торможение . до полной остановки двигателя, Формула изобретения

Бесконтактный асинхронизированный вентильный электродвигатель, содержащий асинхронную машину с фаэным ротором, обмотка статора которого подклю- 1О чена к выходу первого преобразователя частоты, а обмотка ротора подключена к выходу бесконтактного токоподвода, отличающийся тем, что, с

63 6 целью уменьшения габаритов и массы, электродвигатель снабжен вторым преобразователем частоты с фиксированной выходной частотой, токоподвод выполнен в виде асинхронного возбудителя, вал которого жестко соединен с валом асинхронной машины, обмотки роторов машины и возбудителя соединены между собой с обратным порядком чередования фаз, обмотка статора асинхронного возбудителя соединена с выходом второго преобразователя частоты.