Способ изменения числа полюсов электродвигателя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (ii) 974538 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 250780 (21) 2965081/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.1182 Бюллетень ¹ 42

{51)M Кп з

H 02 P 7/36

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

t$3) УДК 621. 316.

° 718.5 ° 076 (088.8) Дата опубликования описания 15,1132 (72) Авторы изобретения

Б.A. Никитин и A.A. Войтех

Институт электродинамики АН Украинской СС (73) Заявитель (54) СПОСОБ ИВМЕНЕНИЯ ЧИСЛА ПОЛЮСОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использована преимущественно в электроприводе гребных винтов судовых механизмов.

Известен способ управления двухскоростным полюснопереключаемым электродвигателем, заключающийся в подключении полуобмоток к источнику переменного тока коммутационной аппаратурой, согласно которому изменяют направление тока в полуобмотках Т1Э.

Недостатком такого способа является низкая надежность из-за применения значительного количества коммута:;ионной аппаратуры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изменения числа полюсов электродвигателя с двумя полуобмотками статора, подключенными к двум генераторам переменного тока, согласно которому подают питание на обмотки возбуждения генераторов, а затем подключают оба генератора на параллельную работу, обеспечивая большее число полюсов электродвигателя (2 ).

Недостатком этого способа является низкая надежность из-за того, что подключение генераторов на параллельную работу сопровождается значительным по величине уравнительным током в результате несовпадения фазных напряжений в их обмотках.

Целью изобретения является повышение надежности -генераторов путем уменьшения уравнительного тока в их обмотках.

Эта цель достигается тем, что пе ред переходом на большее число полюсов отключают обмотку возбуждения одного из генераторов.

На фиг. 1 показана схема устройства для реализации предлагаемого способа? на фиг. 2 — векторные диаграмьж электродвигателя; на фиг. 3механические характеристики электро20,äâèãàTåëÿ. устройство для реализации предлагаемого способа содержит генераторы

1 и 2, асинхронный электродвигатель

3 с фазами 4, 5, 6 одной полуобмотки статора и с фазами 7, 8, 9 другой полуобмотки статора, коммута тор 10, соединяющий источник постоянного тока через регулятор 11 тока с обмоткой 12 возбуждения генератора 2, коммутатор 13, который изменяет чередование фаз генератора

974538

1, соединенного с полуобмоткой электродвигателя 3, коммутатор 14, соединяющий источник постоянного тока с обмоткой 15 возбуждения генератора 1, коммутатор 16, соединяющий генератор 2 с полуобмоткой электродвигателя 3 и коммутатор 17, соединяющий обе полуобмотки статора параллельно. На фиг. 2 показаны векторная диаграмма 18 напряжения и токов при меньшем числе полюсов и век- 10 торная диаграмма 19 при большем числе полюсов. На фиг. 3 показаны механическая характеристика 20 электродвигателя с меньшим числом полюсов, механическая характеристика 35

21 электродвигателя с большим числом полюсов при отключении обмотки возбуждения одного генератора и механическая характеристика 22 при параллельной работе генераторов. 20

Устройство для реализации предлагаемого способа работает следующим образом.

Если скорости вращения двух синхронных генераторов 1 и 2 при одинаковых числах полюсов одинаковы, то при наличии возбуждения обоих генераторов устанавливается их устойчивая параллельная работа, обусловленная наличием индуктивной связи между фазами 4, 5, 6 и 7, 8, 9 электродвигателя 3. В связи с тем, что оси фаэ полуобмоток сдвинуты в пространство на угол 7, параллельная работа синхронных генераторов происходит при сдвиге их напряжений ЭДС на угол Л (векторная диаграмма 18).

При этом токи полуобмоток находятся также в приблизительной противофазе, и в двигателе имеется меньшее число полюсов ° 40

После отключения тока возбуждения одного из генераторов его цепь главного тока вместе с питаемой им полуобмоткой становится BTppH÷íûì контуром, наведенный ток в котором 45 находится под некоторым углом, меньшим Р/1 относительно наводящего тока 31 другого генератора (векторная диаграмма 19). В этом случае электродвигатель имеет большее число полюсов. Однако в связи с тем, что наведенный ток Э не полностью совпадает по фазе с наводящим током и в связи с тем, что величины этих токов не одинаковы, в электродвигателе при совместном действии обоих полуобмоток образуются две рабочие гармоники — высшая и низшая с преобладанием высшей (т.е. большей полюсности) и электродвигатель работает на механической характеристике 21.

После отключения тока возбуждения одного из генераторов 2 зажимы генераторов можно соединить между 65 собой при помощи коммутатора 17, а затем вновь включить ток возбуждения, который был отключен. При этом генераторы 1 и 2 оказываются соединенными между собой непосредственно зажимами и работают параллельно, но направления токов в полуобмотках электродвигателя 3 совпадают, что соответствует большему числу его полюсов

Для перехода на меньшее число полюсов электродвигателя (большую скорость вращения), если был возбужден только один генератор, включают ток возбуждения второго генератора, а если были возбуждены оба генератора (при непосредственном соединении их зажимов), то разъединяют их зажимы. Более надежному переходу электродвигателя на большую скорость способствует повторное отключение и включение тока возбуждения одного из генераторов.

Для изменения направления вращения электродвигателя отключают ток возбуждения одного генератора (например, генератора 2) и переключают две фазы для изменения порядка их следования на другом генераторе (например, генераторе 1) при помощи коммутатора 13. Если электродвигатель вращался при большем числе полюсов (на низшей скорости) то изменение порядка следования фаз на входе одной полуобмотки является достаточным, так наведенный ток будет иметь тот же порядок следования фаз, что и наводящий. Если электродвигатель вращается при меньшем числе полюсов (на высшей скорости) либо при большем числе полюсов и повышенном моменте, то после переключения порядка следования фаз на входе первой полуобмотки переключают его также на входе второй полуобмотки, затем включают ток возбуждения второго генератора (например, генератора 2). Торможение электродвигателя осуществляют проти-. вовключением. Для этого отключают ток возбуждения одного генератора (например, генератора 1), переключают порядок следования фаз коммутатором 13, включают ток возбуждения этого генератора и отключают ток возбуждения другого генератора (например, генератора 2). При этом момент двигателя направлен навстречу первоначальному, электродвигатель тормозится.

Таким образом, предлагаемый способ изменения числа полюсов электродвигателя позволяет ступенчато регулировать скорость вращения питаемого от двух генераторов, с устойчивой рабоТой последних без механической связи между их валами, причем включенне генераторов на парал97453а лельную работу производится при минимальном значении уравнительного така в обмотах генератора, чем повышается надежность их работы.

Формула изобретения

Способ изменения числа полюсов электродвигателя с двумя полуобмотками статора, подключенными к двум генераторам переменного тока, при котором подают питание иа обмотки возбуждения генераторов, а затем подключают оба генератора на параллельную работу, обеспечивая большее число полюсов электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения уравнительного тока, перед переходом на большее число полюсов отключают обмотку возбуждения одного из генераторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Костенко М.Я. и др. Электрические машины. Л., Энергия, 1973, ч. 2, с. 525, 2. Авторское свидетельство СССР

9 305545, кл, Н 02 P 7/36, 1968.

974538

Ф, аЮ/мин

Составитель В. Боев

Техред М.Коштура Корректор Н. Король

Редактор С. Тимохина

Тираж 721 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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

Заказ 8731/75 г4илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4