СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ


RU (11) 2028719 (13) C1

(51) 6 H02P1/50, H02K19/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4915897/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.01.11 
(45) Опубликовано: 1995.02.09 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Слодарж М.И. Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей. - М.: Энергия, 1977, с.91. 2. Авторское свидетельство СССР N 688964, кл. H 02K 9/12, 1979. 
(71) Заявитель(и): Кубанский государственный аграрный университет 
(72) Автор(ы): Стрижков И.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Кубанский государственный аграрный университет 

(54) СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ 

Использование: в синхронных двигателях. Сущность: в синхронный двигатель введен трехфазный трансформатор 1 с первичной обмоткой 3 для подключения к сети и двумя вторичными обмотками 4,5, соединенными с якорными обмотками 6,7 синхроннного двигателя соответственно. Это обеспечивает идентичность якорных обмоток, а напряжение на обмотке 9 возбуждения определяется не только соотношением чисел витков обмоток 6,7, но и напряжением обмоток 4,5 трансформатора. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электрическим машинам, более конкретно к синхронным двигателям.

Широкое применение на практике находят блоки трансформатор - синхронный двигатель и трансформатор - группа двигателей. Они используются, например, на насосных станциях [1].

Наиболее близким к предлагаемому устройству является синхронный двигатель с двойной якорной обмоткой, у которого на статоре расположены две трехфазные обмотки W1 и W2 с числами витков соответственно W1 и W2, причем W1W2 и обмотка возбуждения включена через выпрямительный мост последовательно с обмоткой W2.

Этот двигатель принят за прототип.

Из недостатков прототипа выделим то обстоятельство, что якорные обмотки W1 и W2 имеют разное число витков, что усложняет технологию изготовления двигателя, поскольку его статорная обмотка должна иметь секции разной конструкции.

Кроме того, при изменении числа витков обмотки W2 по отношению к W1 только на 1 виток напряжение на обмотке возбуждения изменяется на значительную величину, поскольку для двигателей 100...1000 кВт на один виток обмотки статора приходится до 10...15 В напряжения. Т.е. напряжение на обмотке возбуждения можно изменять ступенчато с большим шагом. При необходимости иметь более плавное регулирование напряжения возбуждения необходимо обмотку W2 дополнительно видоизменять, что делает ее нетехнологичной.

При практической реализации двигателя-прототипа выявился еще один существенный недостаток. При изготовлении обмоток секциями с равным шагом, вследствие того, что W2 < W1 не удается полностью заполнить все пазы статора, площадь паза, освободившуюся в результате "недоматывания" обмотки W2, не удается полезно использовать. Это приводит к снижению мощности двигателя примерно на 5% в заданном габарите. Справедливо и обратное утверждение, что при заданной мощности вследствие неполной заполняемости паров, габарит машины увеличивается примерно на 5%.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления.

Достигается это тем, что в синхронный электродвигатель, содержащий основную и дополнительную трехфазные статорные обмотки, вторые выводы первой из которых соединены в общую точку, трехфазный неуправляемый выпрямитель, выводы переменного тока которого соединены со вторыми выводами дополнительной трехфазной статорной обмотки, а выводы постоянного тока через первый ключ - с выводами обмотки возбуждения синхронного двигателя, зашунтированной цепью, составленной из последовательно соединенных второго ключа и резистора, введен трехфазный трансформатор с первичной обмоткой для подключения к сети и двумя вторичными обмотками, одни выводы которых соединены в общую точку, вторые выводы одной вторичной обмотки пофазно соединены с первыми выводами основной статорной обмотки, а вторые выводы второй вторичной обмотки трансформатора - пофазно с первыми выводами дополнительной статорной обмотки синхронного двигателя.

На чертеже представлена схема привода.

Синхронный привод содержит силовой трехобмоточный трансформатор 1 и синхронный двигатель 2 с двойной якорной обмоткой. Схема соединения обмоток силового трансформатора может быть различной. Для определенности первичная обмотка 3 показана соединенной по схеме "треугольник", вторичные обмотки 4 и 5, имеющие различное выходное напряжение, показаны соединенными "звездой". К этим обмоткам подключены якорные (статорные) обмотки 6 и 7 двигателя, причем обмотка 6 соединена "звездой", а 7 включена как проходная, началом подключена к обмотке 5 трансформатора, а концами на вход выпрямителя 8, к выходу которого подключена обмотка возбуждения 9, расположенная на роторе. Ключ 10 предназначен для отключения обмотки 9 от цепи статорной обмотки 7 на период асинхронного пуска двигателя. Для обеспечения надлежащих условий пуска предназначены и неуправляемый вентиль 11, управляемый 12 и пусковой резистор 13.

Синхронный привод работает следующим образом. При пуске двигателя 10 закрыт, вследствие чего обмотки 5 и 7 не обтекаются током. Пуск осуществляется за счет тока в обмотке 6. Обмотка возбуждения 9 через открытый ключ 12 подключена к резистору 13. Двигатель разгоняется до подсинхронной скорости. По достижении подсинхронной скорости ключ 12 закрывается, 10 - открывается. Обмотки 7 и 9 обтекаются током, вследствие чего двигатель втягивается в синхронизм и в дальнейшем работает как возбужденный синхронный двигатель.

При изменении нагрузки происходит автоматическое изменение тока возбуждения. Например, при увеличении механической нагрузки, токи в якорных обмотках возрастают, в результате чего возрастает ток и в обмотке возбуждения 9, поскольку она включена последовательно с обмоткой 7.

Напряжение на обмотке возбуждения определяется не только соотношением чисел витков обмоток статора 6 и 7, но и напряжениями обмоток трансформатора 4 и 5. При этом появляется возможность изготовления обмоток 6 и 7 идентичными. Статорная обмотка в этом случае не будет отличаться от традиционной секционной обмотки синхронного двигателя. Технология изготовления такой обмотки станет проще, чем у прототипа, поскольку обмотка изготавливается из одинаковых секций, а заполнение паза - оптимальным, что позволит на указанные выше 5% снизить габариты двигателя.

Следует указать, что идентичность обмоток 6 и 7 не является обязательной. Меняя одновременно параметры обмоток 5 и 7, можно получить семейство приводов с примерно одинаковыми свойствами. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий основную и дополнительную трехфазные статорные обмотки, вторые выводы первой из которых соединены в общую точку, трехфазный неуправляемый выпрямитель, выводы переменного тока которого соединены с вторыми выводами дополнительной трехфазной статорной обмотки, а выводы постоянного тока через первый ключ - с выводами обмотки возбуждения синхронного двигателя, зашунтированной цепью, составленной из последовательно соединенных второго ключа и резистора, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, введен трехфазный трансформатор с первичной обмоткой для подключения к сети и двумя вторичными обмотками, одни выводы которых соединены в общую точку, вторые выводы одной вторичной обмотки пофазно соединены с первыми выводами основной статорной обмотки, а вторые выводы другой вторичной обмотки трансформатора - пофазно с первыми выводами дополнительной статорной обмотки синхронного двигателя.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru