Одномашинный асинхронно-синхронный преобразователь частоты

 

O ll H C A lH H E

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕПЬСТВ,"т (11) 6ОО670

Сои!а Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 14.10.75 (21) 2180724/ 24-07 с присоединением заявки jVo (23) Приоритет 09.02.73 (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень М 12 (45) Дата опуоликова«1л oil«cашгя ".О-l.78 (51) М. Кл. H 02К 47/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и отирытмй (53) УДК 621.314.24 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Vi. 11опов

Горьковский политехнический институт им. A. А. Жданова (71) Заявитель (54) ОДНОМАШИННЫЙ АСИНХРОННО-СИНХРОННЫЙ

Г1РЕОБРАЗОВАТЕАЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к элсктромашинным преобразова1c1HWI IH "oTL! Ii чи id +dз> B Icoторых двигательные H ге«ера1орные обмотки сОВмещстlы В О >Щем ividl нито.IPОВОДе.

Известе1! асинхро««0-синхронный Одномашинный преобразователь частоты, имеющий входную с числом пар полюсов р! для асинхронного двигателя и выходную с число vI nap полюсов рз для синхронного генератора оомотки на статоре и две обмотки на роторе — короткозамкнутую для двигателя и оомотку возбуждения для 1.енера1ора, питаемую Выпрямленным током через два контактных кольца.

С целью стабилизации выходного напряжения питание обмотки возбуждения генератора осуществляется через стабилизиру.10щий трансформатор (1).

Недостатками такого преобразователя являются сложность конструкции и низкое использование активных материалов.

Известен также одномашинный асинхронносинхронный преобразователь частоты, содержащий статор с многофазными распределенными входной и выходной обмотками, выполненными на разное число пар полюсов, ротор с трехфазной обмоткой, ч«ело пар полюсов которой равно числу пар полюсов выходной обмотки, фазы которой выполнены в виде параллельных ветвей в количестве, равном

p2/р1, где р! — число пар полюсов входной оомоiки, рз ---число -1ар полюсов выходной Oбмотк1, li вращающиеся вентили (2). Зтог иреОоразовь 1 ель наиоолее Ол«ЗОК и 11зоорегеншо

ИО технической c) ù«OCT« ii решаемо!1 Зада !С.

5 Недостатком такого 1трсобразователя яьляегся ило 00 использОВан11е актиВных материалов.

Целью изобретения является улучшение licпользования материалов преооразователя.

10 Уi d3BHHHH IJB.IB QOCTHI dLTCR TCAI, «TO B IIBKд ю ветвь одной фазы обмотки ротора включен Вентиль, а фазы 1 KHBdHH011 Ooмотки соедине«ы в замкнутый треугольник, причем од«а из фаз включена встречно по отношению к

15 двум другим фазам.

На фиг. 1 показа«а электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит статор 1 и ротор 2. На статоре расположены многофазные

20 входная и выходная обмотки 3 и 4, имеющие число пар полюсов р! и рз соответственно. На роторе 2 расположена фазная обмотка 5, соединенная в три группы симметричных звезд, две из которых замкнуты накоротко, а тре25 тья — через вентили б, вращающиеся вместе с ротором. Группы звезд обмотки ротора соединены последовательно в замкнутый треугольник через контактные кольца 7, между которыми включен выключатель S. Выкл101а30 тель 8 служит для защиты вентилей «ри пу600670 и= (1 — 5), Р) ске и должен быть при пуске разомкнутым.

При использовании управляемых вентилей контактные кольца 7 и выключатель 8 могут быть устранены.

11ри подключении ра-полюсной обмотки 3 к первичной сети с напряжением UI и частотой JI, образуется вращающееся магнитное поле Ф двигателя, под действием которого ь короткозамкнутых группах оомотки ротора протекают токи, и ротор начинает вращагься со скоростью где 5 — скольжение асинхронного двигателя.

ЭДС Е. с частотой скольжения S.ti, наводимая в группе обмотки, замкнутой через вентили, выпрямляется, и по всем трем группам обмотки ротора протекает выпрямленный ток, IiocToHIIHBH соответствующая которого образует ра-полюсное поле Ф генератора, которое наводит в р -полюспой выходной обмотке 4

ЗДС с частотой

11ри увеличении нагрузки, подключенной к обмотке 4, возрастает скольжение Ь двигателя, увеличивается ЭДС скольжения Е, и возрастает выпрямленный ток ротора, что увеличивает поле Фа генератора и способствует стабилизации выходного напряжения.

На фиг. 2 показана упрощенная схема соединений групп обмотки ротора, где буквами

«н», «к» обозначены начало и конец катушек и групп обмотки ротора. Группы соединены последовательно в замкнутый треугольник, причем одна пз короткозамкнутых групп включена в треугольник встречно, На фиг. 3 показана схема обмотки ротора, выполненной с числами полюсов р — — 2, p> — — 6 зРа и имеющей Р (9) ветвей. Шаг обмотки раР) веп Y=ri — — Зт, где т и т -полюсные деления

45 для полей Ф и F1 . Катушки, сдвинутые на

2 ". 4х — рад. соединены параллельно в три т 3 группы симметричных -- - (3) -фазных звезд, ps две из которых замк накоротко, а третья замкнута через вентили. Все три группы оомотки соединены последовательно в замкнутый треугольник, причем одна из короткозамкнутых групп соединена встречно. Стрелками

IIa фиг. 3 показаны направления выпрямленного тока в обмотке, откуда видно, что ра — — б.

На фиг. 4 показаны звезды 3 1С катушек обмотки фиг. 3 для pI — — 2.

На фиг. 5 и 6 показано то же, что и на фиг. 3 и 4, но для обмотки с pI —— 2, ра=8 и с

12 ветвями, 11реобразователь частоты отличается простотой конструкции, имеет синусоидальнуlo форму кривой выходного FiaiipFIжения, высокие энергетические показатели и жесткую внешнюю характеристику.

Преобразователь может быть использован в конструкции обычной асинхронной машины с фазпым ротором.

Формула изобретения

Одномашинный асинхронно-синхронный преобразователь частоты, содержащий статор с многофазными распределенными входной и выходной обмотками с разным числом пар полюсов, ротор с трехфазной обмоткой, число пар полюсов которой равно числу пар полюсов выходной обмотки, фазы которой выполнены в виде паралелльных ветвей в количестве, равном p>/pi, где р — число пар полюсов входной обмотки, ра — число пар полюсов выходной обмотки и вращающиеся вентили, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целшо улучшения использования активных материалов, в каждую ветвь одной фазы обмотки ротора включен вентиль, а фазы указанной обмотки соединены замкнуто в треугольник, причем одна из фаз включена встречно по отношению к двум другим фазам.

Риг 5 гр, г с

Составитель А. Кецарис

Техред И. Михайлова

Редактор 3. Старикова

Корректор О. Тюрина

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 405/5 Изд. № 354 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4 5