Асинхронная регулируемая машина



Асинхронная регулируемая машина
Асинхронная регулируемая машина

 


Владельцы патента RU 2504890:

Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Объединение Всероссийский Электротехнический Институт - Электроизоляция" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в регулируемых электрических машинах переменного тока. Техническим результатом является снижение массогабаритных показателей и улучшение системы охлаждения и вентиляции. В электрической машине вторая обмотка якоря выполнена совмещенной, размещена в пазах статора основного магнитопровода и снабжена блоком конденсаторов. Вторая обмотка индуктора выполнена также совмещенной, многофазной, короткозамкнутой и размещена в пазах ротора основного магнитопрововода. Первая обмотка ротора соединена с тороидальными обмотками дополнительного магнитопровода ротора, первая обмотка статора подключена на выход блока преобразователя частоты, который преобразует электроэнергию частоты тока второй обмотки якоря в требуемое значение частоты управления и подает ее на обмотку статора основного магнитопровода для создания тока возбуждения и вращающегося электромагнитного поля данной частоты управления. Частота управления задается на выходе преобразователя частоты так, чтобы частота выходного тока была постоянной независимо от частоты вращения привода. 2 ил.

 

Изобретение относится к регулируемым электрическим машинам переменного тока и может быть использовано в качестве регулируемого генератора или электропривода общепромышленного назначения. Известны регулируемые асинхронные машины, патент РФ №2069440 C1, 6 H02K 17/30 1996 г. Недостатком таких электрических машин является узкий диапазон регулирования. Это техническое решение принято за аналог. Техническое решение, наиболее близко относящееся к предлагаемому изобретению, описано в патенте «Асинхронная регулируемая машина», патент RU 2380813 от 27.01.2010 г., принято за прототип.

Асинхронная регулируемая электрическая машина, принятая за прототип, содержит основной магнитопровод статора и ротора с пазами и первыми обмотками переменного тока, соединенные с тороидальными обмотками переменного тока первого дополнительного магнитопровода, вторые обмотки якоря на статоре и обмотки индуктора на роторе, второго дополнительного магнитопровода с блоком преобразователя частоты, соединяющим первую и вторую обмотки статора. Прототипу присущи следующие недостатки: - сложность системы вентиляции и охлаждения, так как основной магнитопровод с обмотками размещается между двумя торцевыми дополнительными магнитопроводами; - увеличенная осевая длина машины и ротора, что приводит к значительному уменьшению критической частоты вращения вала машины.

Цель изобретения улучшение системы охлаждения и вентиляции с одновременным уменьшением осевой длины машины. Указанная цель достигается тем, что в отличие от прототипа вторая обмотка якоря выполнена совмещенной, размещена в пазах статора основного магнитопровода и снабжена блоком конденсаторов, вторая обмотка индуктора выполнена совмещенной, многофазной, короткозамкнутой и размещена в пазах ротора основного магнитопровода.

Отличительными признаками предполагаемого изобретения являются: выполнение второй обмотки якоря совмещенной, размещенной в пазах статора основного магнитопровода и снабженной блоком конденсаторов, выполнение второй обмотки индуктора совмещенной, многофазной, короткозамкнутой, размешенной и пазах ротора основного магнитопровода.

Предложение соответствует критерию «существенные отличия», так как из известного перечня информации, установленного нормативным документом (п.2 «Правила составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение), техническое решение с признаками, подобными заявленным, не обнаружены.

На фиг.1 изображена конструктивная схема асинхронной регулируемой машины, на фиг.2 - сечение АА.

Асинхронная регулируемая машина включает основной магнитопровод статора 1 с первой обмоткой переменного тока 2 и второй обмоткой якоря 3, основной магнитопровод ротора с пазами 4 с первой обмоткой переменного тока 5 и второй многофазной, короткозамкнутой обмоткой 6, дополнительный магнитопровод 7 с тороидальными обмотками 8 на роторе и дополнительный магнитопровод 9 с тороидальными обмотками 10 и выходными клеммами 11 на статоре, блок конденсаторов 12, блок преобразователя частоты 13. Первая обмотка 5 ротора соединена с тороидальными обмотками 8 дополнительного магнитопровода 7. Первая обмотка 2 статора подключена на выход блока преобразователя частоты 13. Вторая обмотка якоря 3 подключена на вход преобразователя частоты 13 и подключена к блоку конденсаторов 12.

Устройство работает следующим образом. При использовании регулируемой машины в качестве генератора стабильной частоты выходного тока при изменяющемся значении частоты вращения приводной турбины, турбина приводит во вращение ротор генератора. Вторая обмотка ротора выполнена короткозамкнутой, а ко второй обмотке якоря 3 подключен блок конденсаторов 12, в связи с чем в обмотке 3 наведется ЭДС и на входе преобразователя частоты 13 появится напряжение переменного тока. Преобразователь частоты 13 преобразует электроэнергию частоты тока второй обмотки якоря 3 в требуемое значение частоты управления «fy» и подает ее на обмотку статора 2 основного магнитопровода и по ней протекает ток возбуждения частотой «fy».

Под действием тока возбуждения в основном магнитопроводе 1 создается вращающееся электромагнитное поле частотой «fy». Это электромагнитное поле может вращаться относительно вращения ротора встречно или согласно. В этом случае электромагнитное поле генерирует в первой обмотке 2 ротора электроэнергию частоты тока согласно выражению:

где

p1 - число пар полюсов первой обмотки переменного тока,

nт - частота вращения приводной турбины.

Значение частоты управления задается на выходе преобразователя таким, чтобы независимо от текущего значения частоты вращения турбины «nт» частота выходного тока «fн» имела постоянное значение. Поскольку первая обмотка основного магнитопровода наглухо подключена к вторичным тороидальным обмоткам 8 дополнительного магнитопровода 7, то в первичных тороидальных обмотках будет трансформироваться ток той же частоты тока «fн»=const и подаваться через выходные генераторные клеммы 11 к потребителю электроэнергии.

Преимущества предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом заключаются в уменьшении габаритов машины с одновременным улучшением системы охлаждения и вентиляции.

Асинхронная регулируемая машина, содержащая основной магнитопровод статора и ротора с пазами и первыми обмотками переменного тока, дополнительный магнитопровод с тороидальными обмотками переменного тока на роторе и статоре с выходными клеммами, вторую обмотку якоря на статоре и вторую обмотку индуктора на роторе, с блоком преобразователя частоты, соединяющим первую и вторую обмотки статора, отличающаяся тем, что вторая обмотка якоря выполнена совмещенной, размещена в пазах статора основного магнитопровода и снабжена блоком конденсаторов, вторая обмотка индуктора выполнена совмещенной, многофазной, короткозамкнутой и размещена в пазах ротора основного магнитопровода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводах переменного тока. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано как для автоматизации процесса ввода оборудования в эксплуатацию, так и в функциональном режиме в устройствах управления электрическими генераторами с целью получения требуемого значения выходных параметров, в частности, для управления возбуждением генератора с целью ослабления вредных влияний перегрузок или переходных процессов, например, при внезапном подключении, снятии или изменении нагрузки.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электроуправления и в системах электропитания. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электроуправления. .

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, а конкретно к системам электроснабжения. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электропитания объектов. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания объектов. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электроуправления от вращающегося вала. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для обеспечения экономного потребления электроэнергии. .

Изобретение относится к области электротехники и электромагнитных механизмов, а именно к бесконтактным магнитным редукторам, и может быть использовано в качестве передаточного устройства в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к аксиальным каскадным электрическим приводам с жидкостным токосъемом, и может быть использовано при создании безредукторных аксиальных каскадных электрических приводов с регулируемой скоростью вращения.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и электромагнитным механизмам и касается особенностей выполнения бесконтактных магнитных редукторов, которые могут быть использованы в качестве передаточного устройства в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках и в агрессивных и взрывоопасных средах.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к каскадным электрическим приводам вращательного движения, состоящим, например, из двух однотипных асинхронных двигателей, и может быть использовано при создании электрических приводов с регулируемой скоростью вращения от номинальной до двойной номинальной при постоянном моменте или приводов с удвоенным моментом при постоянной номинальной скорости вращения, а также при создании других типов электрических приводов.

Изобретение относится к области электротехники, в частности накопителям энергии для транспортных электрифицированных систем, источников аварийного и бесперебойного питания для атомных, ветровых и солнечных электростанций.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроэнергетическим и силовым установкам, и может быть использовано в качестве привода для всех видов транспорта - сухопутного, водного, воздушном, космического и других видов.

Изобретение относится к электротехнике, к электродинамическим устройствам для передачи механической энергии от ведущего вала к ведомому и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств в качестве автоматического вариатора скорости и крутящего момента.

Изобретение относится к области электротехники и энергетики, в частности к устройствам для получения механической энергии и преобразования ее в различные другие виды, например в электрическую и тепловую.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к каскадным электрическим приводам вращательного движения, и может быть использовано при создании безредукторных приводов с регулируемой частотой от 0 до двойной номинальной при постоянной номинальной скорости вращения, в том числе реверсивных и любых других типов приводов.

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным механизмам, а конкретно к бесконтактным магнитным редукторам, и может быть использовано в качестве передаточного устройства в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения специальных электрических машин, а именно электрических асинхронных герметизированных двигателей, используемых в промышленных установках для работы в химически агрессивных, радиационных и взрывоопасных газообразных и жидких средах, при высоких значениях давления и температуры.
Наверх