Электромашинный преобразователь частоты

(11)ИЗОБРЕТЕ Н Ия Союз Советских Социалистических Республик(61) Зависимое от авт. сзцдетельствя 122) Заявлено 09.11,71 321) 1712699/24 211 47/26 351) Ч.Кл. с прсоед.аенцс зя 5)цк; е Гасударственн)3 и комитет Саеета Министров СССР аа делам изобретений оритет -пу)блковано 15.03.1974. 1)Оллстсць М 1Дата опубликовдцц 53,1:с(Ния 10.09.71 1,),1) ,11, 621,314.243 088.8) и открытии) ЛД) ОРизсбретени В, В, Варлей, В. Н. Куликов и А. А, Фрбовски 31Московский ордена Ленина авиационный институим, Серго Орджоникидзе 1) Заявител 54) ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕ ОТЬ 2 Изобретение относите) к электродпНцп) преобразователям переменного наиряжен)я В переменное напряжение повышенной чдстоты.Известны электромашинные преобразователи частоты, состоящие из асинхронного дв)гдтеля и магнитоэлектрпчсского генератора, В- лы которых механически соединены. 11 редел),- ное значение частоты выходного ндпря)ксцц 5 таких преобразователей Ограничивается ряц: ональньгм числом пар полн)со)3 Гсцер)торя скоростью двигателя.Целью изобретения является узслцчец:с предельной частоты выхоного цзпр 5)жепя.Эта цель достигается темчто В предложенном преобразователе асннхро)шый двигатель и синя)онный Генеатор Выполнены с кдтяцц 1- иис 5 роторами. В результате такого вы;олце(Н 51 )реобрдзоВателя Вращательное двц)кенс ротора асинхронного двигателя преобразуется В поступательное движение с новыше)цо частотой ротора синхронного генератора, что приводт к повьппецпю. предельной частоты преобразователя.11 а фиг. 1 пз(лбражен (цшсывяечый преооразователь в продольном разрезе; цд фпг. 2 - то же В попсречном разрезе.1 э(оторы аспнхронного эсестродвгателя 1 п синхронного генератора 2 укреплены на общем Валу ), Об(разуя ротор преобразователя. Диаметры рзсточкп двигателя и генератора могут быть В оощ.ч;лучде нс разны. Гесрторпя часть ротора-преобразователя состо:т пз постоянцого мягнптд 1, намягнченного в осевом направлс пш и;оздаюцего уншаолярцый поток В зазоре Гецер)торя, ) торцеВВ 1 х мзГнпто црВО;105 В ). Ндорднь 1 х цз листов электротехццческой стя,ц, Пол действием поля магнита ротор псобр;)зовдтел 5 Нр 3 ж 1 т к стяторч, з.;Оля з здцеленце сво:м: кдт)комц 6 . Нд-1) 33 вг 5)юп 1;) ) )оль 11 Я)11 /, 11хОДЯН 111) НОЯ )3 1).стторс:): прп этом активные поверхности ст;торя (1 ротора НО коструктцвцыч сообрджецпям с должны сопр:касатьс 5.3 яце)1,1 сццс 110:3 ерхцостс Оокдтызяцц 51 )1)- жст оыть зубчатым лбо ф(рцкпп(лпьсят.Вследствие эксце)трцчсскОГО 1)сцог)ожени 1ротора В ря)сто ке поле и)стояНОГО мдгцптд з зазоре гецсряторд цердвОмсрцо; .ц:1 чк 1 Н 5 МДКСЦМЯЛЬПД В месте ЧЦЦ;1 МЗ;)Ь;ОГО ЗЯЗОРЗ 20 умецыпястся по па)1 рз:лепиО к )1(3 есцзлы 10В пазах ротора 1:1 впгдтеля р)сположепдкороткз 3)к)утд 5 обмотка. Якорцая обаОт я 9:1:3;1 Гятеля - ОГофязцяя, сосрсдоточсц )1 з 51 и). распределен 1Я. Як 01)няЯ Оомотк(гсцсрдторя рззмецецд цд шести стержнях 1) и )клюс д цо двухполОс)ой трехфдзнопхоме, Однако оця может быть Выцо,)ец(3распределенно 1 с л)ооь)м числон фяз и по люсов.,оррс.ло . ЛР:;.Пози исиге гров ССС: ка; 30001, ,вгс Л. 40Гларств,ииоио велаи иаМосква, ЖГиравк 722 оги и ге га Совета Мнирсгений и открытийоаушская наб., д. 4/5 С 1 б., тии, Костоис го сиавеиви гсигатегигтв поигЬ.и- ва ".в 1 ч Работает преобразователь следу 1 ощим образом,При подключении напряжения к обмотке 9 двигателя ротор его, а следовательно, и ротор преобразователя, придет под действием вращающеГося магнитного поля обмоти двРтателя во вращение вокруг своей Оси с подсин- ХРОННО СКОгРОСТЬ 1 ООэв=содв (1 - 5) (1) где соав - синхронная скорость вращения поля двигателя,5 - Скольжеп,ие.Поскольку рото 1 р преобразователя и статор связаны механ 1 чески посредством поверхностей Обкатывания, вращение ротора будет сопровождаться обкатыванием им статора, Точка контакта поверхностей обкатьпания будет перемещаться по поверхности паправляющих колец со скоростью, значительно иревышающсй скорость вращения ротора вокруг своей оси,о)г=годв (1 - 5)(2) где- коэффициент редукции иа поверхностях качения, равный ;,.,;: 1)"(Зб) для фрР 1 кциои 11 ого зацеплспп,В равеР 1 ствах (За, Зб) 2 в, 2 в - числа зуоьев катка и направляющей; 0;, Вв - диаметры поверхностеР Обкатывашш.Ътой жс скс 1 Оост 10 о)г бдет 1 Срсмс 1 цит 1 с,1, минимальный зазор мекду поверхностями ни;уктора и расточки статора генератора, следовательно, со скоростью со будет перемещаться по расто кс Гепаратора максимум поля возбуждения. Прп этом в Обмотке 8 гснсРатОРа 11 аПОДСГСЯ Э, Д. С., Чавстота ИЗМСНЕ 1 Пи которой, очевидно, ра:ша; г"г Рг вдв (1 - 5)Рггде Р - число пар полюсов обмотксн Якорягенератора. Поскольку5 2 д ившдв - . ддвгде )дв - частота сети, питающей обмоткудвигателя,Рв - число пар пол 1 осов обмотки 7, то нз(4) следует:йгггд Гд - - ( 1 - 5). (5)двЕсли принять Рдв=Рг 5=О15 то в реальном дианазоне изменения коэффициента редукции- - 21ВОО.двТаким Образомг ча 1 стОта Рзменеп 151 ниц)я.20жения на зажимах генератора значительно превосходит частоту сети, питающей дгигатель преобразователя, и при дв=50 гц мокет составить десятки кплогерц.О25Обмотка якоря гснсратора ьыполпястся смалым числом пар погпосов (Р=1,2), с необходимым укорочением и распределением, Это позволяет обеспечить удовлетворительную ФОРМУ КРИВОЙ ПаПРБвКЕНИЯ В ШИРОКОМ ДРаназоне изменения вел 1 И ив и кар а ктср а на Грузки,П р с дам е г и 3 О б р с т с;111 я Эле 1 стромашпР 1 нь 1 Й преобразователь гРСт оТЫ, СОСТОЯ 1 ЦИЙ ИЗ Р 1 СППХРО 1 ПОГО ДВИГаТЕЛЯ И,ХаГНИТОЗЛЕРСТРигЕСКОГС 1 ГС 11 ЕРа 1 ОРа, ОТ 1 ПГОи 1 Йся см, что, с целью повышен;1 я 1 редсльИОЙ 1 аСТОТЫ выходОГО 111111 р 51 аке 1 И 51, двИГат е ч ь 1 ГС 1 с р и т О р в ы Ол 11 с 111 с к а т 511 ц:и:с я 1) Оторим п,