Способ пуска дугового статора

 

Класс 21dÐ, 23е1 ЯФ

ОПИСАНИК ИаОЬ1КтКНИЛ п ЗАВИСИМОМУ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю

П. А. Фридкин

СПОСОБ ПУСКА ДУГОВОГО СТАТОРА

1 ава=а г.аФ

Заявлено 13 июня 1944 года в Наркомэлектропрогя эа № 465 (333201) Опубликовано 30 июня 1946 r.

Основное авторское свидетельство ¹ 42629 от 30 апреля 1935 года на имя того же лица.

Предметом основного авторского свидетельства № 42629 является устройство для приведения во вращение машин - орудий, представляющее собою приставную к приводимой части машины - орудия часть статора асинхронного двигателя в виде кругового сегмента.

Такое устройство получило название .дугового статора".

При использовании дугового статора для привода рабочих машин с большим статическим моментом сопротивления (например, шаровых мельниц), особенно в связи с наличием пониженного против нормального напряжения в питающей сети, возникают трудности в пуске машины.

Для решения этой задачи, особенно актуальной в условиях, когда требуется немедленный ввод машины в эксплоатацию даже при неблагоприятных условиях питания (пониженное напряжение сети) и эксплоа гации (повышенный статический момент сопротивления), предлагается при пуске шунтировать накоротко часть обмотки статора, смежную с нулевой точкой звезды, или реактора, включенного последовательно с обмоткой статора. Способ повышения вращающего момента асинхронного двигателя путем выключения части витков обмотки статора вообще не нов, но в примен нии к дуговому статору он, помимо технически рационального решения указанной выше производственной проблемы. дает специфиче«кий для дугового статора эффект уменьшения момента сопротивления машины при пуске вследствие увеличения эффекта „магнитной подвески" ротора при расположении дугового статора поверх барабана машины.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг.

1 и 2 которого показаны две пусковые схемы для дугового статора по предлагаемому способу.

В схеме на фиг. 1 к обмотке статора, присоединяемой к питающей линии главным выключателем 1, выше звезды присоединяются три провода — по одному к каждой фазе. Вторые концы проводов присоединяются к зажимам дополнительного выключателя 2, вторые три зажима которого закорачиваются.

Включение при пуске этого дополнительного выключателя гпунтирует звезду обмотки, т. е. умень ° шает число витков в фазе. Это выключает из работы часть дуги статора на время пуска, но повышает на это же время магнитный поток остальной части дуги статора.

В любом режиме работы (включая и пуск) вращающий момент статора определяется выражением:

n > — 15

Л

М = 0,51 В„, v, — „,,— SR 10 ксм, (1)

I"ë где для каждого данного режима работы:

В, — амплитуда синусоиды индукции в зазоре; юз — линейная скорость скольжения (в см/сек.);

К>, Кя — соответствующее этому скольжению удельное активное и полное сопротивление роторной поверхности (в ом/см ), включающее также и лобовую ее часть;

S — активная поверхность статора (в см - );

 — радиус расточки статора (в м).

Указанное шунтирование при пуске части обмотки изменяет в выражении (11 величины В, и S, причем, если магнитные на рузки в железе не близки к насыщению, то уменьшение 8, например, на

20%, дает увеличение В, в 1:0,8=

= 1,25 раза.

Другие величины, входящие в формулу (1), оста ются неизм енным при рассматриваемой схеме включения дугового статора.

Окончательно, поэтому, при шунтировании части обмотки статора во время пуска (что выражается в уменьшении числа витков И обмотки на величину Л И ) т. е. применительно к взятому примеру шунтирования 20% статора

ЛГ

= 1,25.

ЗХ 1 — 0,2 (5) Магнитное насыщение несколько снижает это приращение пускового момента, но все же оно остается существенным, особенно, если при проектировании исходить из магнитных нагрузок в железе, согласованных с предлагаемой схемой пуска, Второе новое обстоятельство, создаваемое этой схемой пуска, заключается в изменении радиальных магнитных сил Г„„ дугового статора и их эффекта магнитной подвески ротора на время пуска.

В любом режиме работы этот эффект определяется:

> „, >> COB y-— - CGS Qg

Г =0,51 . ) Е8 — (3)

5000 ) где

К вЂ” коэфициент картера; „р — углы, образуемые пограничными радиусами дуги магнитопровода статора с положительным направлением оси абсцисс через центр вращения; р — центральный угол дуги статора.

По отношению к обычной схеме включения статора на основании уравнения (31 при новой схеме, когда шунтируется часть 4S статора, имеем

Рту (Ве > " 8 — 48 К ту

Гту >, Ве f 8 Бт> (<1

8 Ь"m>

S — 4S Rm>

Функция

COS >, — COS Pg

В»>у = стремится к 1 при, стремящемся

2 к нулю, и принимает значение— т. при =, т. е. Е у возрастет с уменьшением дуги статора, Как раз такое уменьшение дуги статора получаем при рассматриваемой схеме включения по отношению к обычной схеме.

Отсюда, применительно ко взятому примеру шунтирования 20% статора, получим при отсутствии магнитного насыщения:

У ту 1 В ту — — ) 1,25, Em у 1 — 0>2 Em»

М 66537 т. е. более чем на 25% возрастает на время пуска эффект магнитной подвески ротора. Это снижает давление в коренных подшипниках машины при пуске. Достигаемое благодаря этому уменьшение статического момента сопротивления машины облегчает трогание ее с места.

После пуска машины дополн:тельный выключатель отключается.

Этим вводится в работу вся активная поверхность и вся обмотка дугового статора, т. е. доводятся до расчетных значений рабочие харак теристики статора.

Рассматриваемую схему пуска следует считать специальной, т. е. прибегать к ней следует не всегда, а только в определенных случаях, подобно тому как для специальных случаев пуска обычных электродвигателей имеются свои особые схемы включения.

Помимо случая привода шаровых мельниц предлагаемая схема включения может быть применена для решения задач, связанных с использованием дугового статора для шахтных подъемников, где требуется обеспечить надлежащие режимы ускорения и торможения.

В схеме по фиг. 2 два шунтирующих ответвления рассмотренного рода вместе с выводами концов самой звезды к нулевому переключателю (контроллеру) делают возможным получение от дугового статора трех семейств механических характеристик.

Вместо шунтирующих ответвлений от самой обмотки статора окажется во многих случаях рациональным применение шунтирующих ответвлений от особого реактора, включенного после звезды обмотки дугового статора.

Предмет изобретения

Способ пуска дугового статора по авторскому свидетельству № 4 б 9, используемого для привода рабочих машин с большим статическим моментом сопротивления (например, шаровых мельниц), с расположением дугового статора над приводимой им частью машины (ротором), отличающийс я тем, что, с целью одновременного повышения пускового момента и уменьшения момента сопротивления при пуске за счет yseличения эффекта „магнитной подвески" ротора при пуске шунтируют накоротко часть обмотки статора, смежную с нулевой точкой звезды или реактора, включенного последовательно с обмоткой статора

Фиг, 1

Отв. редактор В. Н, Костров

А01662 Подписано к печати 9/1П-1948 г.

Типография Госпланиздата иы.

Техн. редактор Г. Ф, Соколова

Тираж 300 экз Цена 65 к. Зак. 7

Воровского, г. Калуга