Синхронная бесконтактная машина

 

Союз Советскии

Соцквлисткчвскни

Рвс ублкк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ii>9?0577 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28 05.80 (21) 2931311/24 — 07 с присоединением заявки РЙ (28) Приоритет (51)М, Кл.

Н 02 К 19/38 фмударетюай кокитет

СССР ае аеаек иэебретеиий и отирьпий

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30.10.82 (5З) "ЛК 621.313.

З2 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Г. Стрижков, Е. Н. Начннкин, В. С. Фрншман и П. Д. Ирха (73) Заявитель

Кубанский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт (54) СИНХРОННАЯ БЕСКОНТАКТНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к электрическим машинам, конкретнее к синхронным самовозбуждающимся машинам, имеющим бесщеточную систему возбуждения,и может быть использовано в синхронных приводах механизмов, не требующих регулирования частоты вращения.

Известны конструкции бесщеточных систем возбуждения синхронных машин, использующих в системах возбуждения многофазную электрическую машину и вращающиеся выпрямители.

1О

В качестве возбудителя в известном устройстве используется обращенный трехфазный генера-тор (1).

Однако данное устройство характеризуется сравнительно сложной системой автоматического регулирования возбуждения.

Известны синхронные машины, где в устройствах возбуждения используется дополнительная статорная обмотка. 20

Синхронная машина содержит дополнительную статорную обмотку, через выпрямитель и контактные кольца включенную последовательно с обмоткой возбуждения (2).

Наличие контактных колец обусловливает малую надежность, сложность эксплуатации и невозможность использования во взрывоопасных помещениях.

Наиболее близкой к предлагаемой является синхронная машина, которая состоит иэ синхронной машины и асинхронного возбудите. ля, расположенных на одном валу. Фазная обмотка ротора возбудителя подключена на вход вращающегося выпрямителя., к выходу которого подключена обмотка возбуждения синхронной машины, Статорная обмотка синхронного двигателя через трансформатор компаундирования подключена к питающей сети. Статор возбудителя подключается к сети через трансформатора напряжения и вторичной обмотке компаундирующего трансформатора.

Асинхронный возбудитель работает в режиме противовключения. При изменении тока нагрузки синхронной машины увеличивается вторичный ток компаундирующего трансформатора, что приводит к увеличению намагничивающей силы обмотки статора и тока ротора

3 970577 возбудителя, который увеличивает ток возбуждения (3).

Недостатками известной машины является то, что устройство регулирования тока возбуждения содержйт вынесенные эа конструкцию машины трансформаторы, что увеличивает расход активных материалов и габариты установки, а также создает дополнительный источник потерь электроэнергии.

Цель изобретения — уменьшение габаритов и экономия активных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в синхронной бесконтактной машине, содержащей статор с многофазной обмоткой, обмотку возбуждения, соединенную с выпрямителем, асинхронный возбудитель с роторной и якорной обмотками, причем роторная обмотка подключена через выпрямитель к обмотке возбуждения, статорная обмотка выполнена в виде двух параллельных ветвей, одна из которых соединена в звезду, а другая своими концами подключена последовательно с изменением чередования фаз к якорной обмотке асинхронного возбудителя, а ее начала служат для подключения к сети.

На чертеже приведена принципиальная схема машины.

Синхронная машина 1 имеет якорную обмотку 2, соединенную звездой, параллельную якорную обмотку 3 и обмотку 4 возбуждения.

Обмотки 2 и 3 имеют одинаковое число фаэ

ЗО и пар полюсов, но в общем случае разное число последовательно соединенных витков, причем как правило й, ) Ф/,. Обмотки 2 и 3 подключаются к сети каждая через свои контакторы 5 и 6. Последовательно с обмот- 35 кой 3 включена якорная обмотка 7 асинхронного возбудителя 8, причем направление вращения поля в асинхронном возбудителе 8 обратное вращенниполя в синхронной машине 1.

Роторная обмотка 9 асинхронного возбудителя 411

8, выпрямитель 10 и обмотка 4 расположены на общем валу.

Устройство работает следующим образом.

Обмотка 2 создает вращающееся магнитное поле. Ток обмотки 3 создает дополнительный 45 вращающий момент и одновременно, протекая по обмотке 7, возбуждает магнитное поле в машине 8. Благодаря тому, что чередование фаз обмоток 3 и 7 разное, поле в машине 8 вращается в обратную сторону по отношению чО к полю машины 1. Обмотка 9, жестко связанная с обмоткой 4, вращается навстречу потоку, что приводит к наведению в ней ЭДС:,имеющей частоту.

Под действием этой ЭДС по обмотке 4 протекает выпрямленный ток, создавая поток возбуждения синхронной машины. Динамика работы описана для двигательного режима машины 1, При вклточении контактора 5, происходит асинхронный пуск агрегата.При достижении ротором подсинхронной скорости, включается контактор 6 и согласно вышеописанному обмотка 4 возбуждает машину, происходит втягивание в синхронизм.

При изменении нагрузки на валу мйцины, например при ее увеличении, увеличиваются токи якорных обмоток 2 и 3. Увеличение, тока обмотки 3 приводит к увеличению намагничивающей силы обмотки 7, что приводит к увеличению тока в обмотке 9 и, следовательно, обмотке 4. С уменьшением нагрузки процессы обратны. Таким образом, достигается автоматическое регулирование возбуждения функции момента на валу машины.

Закон регулирования определяется главным образом параметрами всех обмоток машины.

Экономический эффект от применения такой машины в качестве привода центробежного насоса 200 квт составляет 500 руб. в год благодаря снижению стоимости привода и увеличению его КПД.

Формула изобретения

Синхронная бесконтактная машина, содержащая статор с многофазной обмоткой, обмотку возбуждения, соединенную с выпрямителем, асинхронный возбудитель с якорной и роторной обмотками, последняя из которых подключена через выпрямитель к обмотке возбуждения, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов, экономии активных материалов, статорная обмотка выполнена из двух параллельных ветвей, одна из ко торых соединена в звезду, а другая своими концами подключена последовательно с изменением чередования фаз к якорной обмотке возбудителя, а ее начала служат для подключения к сети, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глебов И, А. Система возбуждения мощных синхронных машин, Л., 1979, с. 105.

2. Авторское свидетельство СССР ¹ 688964, кл. Н 02 К 19/12, 1977.

3. Лищенко А. И. Синхронные двигатели с автоматическим регулированием возбуждения. Киев, 1963, с. 1112.

970577

Составитель Т. Калашникова

Техред Л. Пекарь Корректор Л. Бокшан

Редактор Л. Пчелияская

Тираж 721

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 8415/70

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4