Одномашинный преобразователь частоты

Саюа Соввтоиих Социелиотичеоиих Реооуолииот авт. свидетельстваависимо л, 2102, 14/О Заявлено 5.1 Ъ.1965 ( 1000078/24-7)пением заявки1031617/24-7 МПК Н 02 гп ПриоритетОпубликовано Комитет оа долам аабретеиий и открыти ври Соввтв Миииотров СССР.Л.1967. БюллетеньДата опубликования описания 11.Ч 111.196 Авториз обретен и, И, По Заяв ДНОМАШИННЫЙ Г 1 Р схема роториой обобразователя.Преобразовательтора 2. На статорегательная обмоткаР 1, питаемая часткнута через выпрсопротивление б. отки бесконтактного прс атора 1 и ровходная двиар полюсов бмотка зам- регулируемое состоит из ст расположена 8 с числом п той т. Эта о ямители 4 и Настоящее изобретение относится к одномашинным преобразователям частоты, у которых двигательные и генераторные обмоткирасположены в общей магнитной системе.Известные преобразователи этого типа конструктивно сложны ввиду наличия большогоколичества обмоток на статоре и роторе,Предлагаемый преобразователь отличаетсяот известных тем, что, с целью упрощенияконструкции путем исключения обмотки возбуждения генератора, входная двигательнаяобмотка пофазно замкнута через вентили,подключенные к средней точке через общеерегулируемое сопротивление, а выходная генераторная обмотка выполнена с числом пар 15полюсов, большим, чем двигательная, в кратное трем число раз,Для повышения надежности преобразователя выходная генераторная обмотка расположена на статоре, а на роторе размещена 20фазная обмотка, фазы которой выполнены изтрех параллельных ветвей и замкнуты черезвентили на среднюю точку.На фиг, 1 изображена схема предлагаемого преобразователя; на фиг, 2 - схема входной двигательной обмотки преобразователя;на фиг. 3 - кривые распределения магнитодвижущих сил 1 м,д.с,) этой обмотки, создаваемых выпрямленным током; на фиг. 4бесконтактный преобразователь и на фиг, 5 - 30 АЗОВАтЕЛЬ ЧАСтОтЫ На роторе 2 имеется короткозамкиутая двигательная обмотка б с числом пар полюсов Ри выходная генераторная обмотка 7 с числом пар полюсов Рв=3 Р.При питании обмотки 3 трехфазным переменным током образуется вращающееся магнитное поле, которое наводит э. д. с. и токи в трехфазной короткозамкиутой обмотке б. В этом случае машина-преобразователь работает как обычный асинхронный двигатель.От выпрямителей 4 во всех трех фазах обмотки 3 протекает выпрямленный ток, который создает магнитное поле, неподвижное относительно статора и имеющее число пар полюсов равное 3 Р(Р, - число пар полюсов обмотки 3).Последнее поясняется фиг. 2 и 3,На фиг, 2 показаны направления выпрямленного тока, протекающего по обмоткам Х - А, У - В, 2 - С и создающего три м.д.с., Первые гармонические этих м, д. с. (фиг, 3)1 д, в с, совпадая по фазе во времени,сдвинуты в пространстве каждая относительно соседней на 120. Геометрическая сумматрех таких м. д. с. равна нулю. Третьи гармонические м. д. с, А, 1 в, с совпадают пофазе во времени и сдвинуты в пространствена 1203=360, т. е. налагаются друг надруга,Число пар полюсов третьей гармоническойм. д. с. в три раза больше, чем первой пармонической.Таким образом, выпрямленный ток припротекании в двухполюсной трехфазцой обмотке создает шестиполюсное постоянное поле.Магнитное поле выпрямленного тока вовращающейся обмотке ротора 2 наводитэ. д, с, частотой.Рвлр Рв1 вых -60 6060где г = -- скорость вращения ротора.Р, 1Выходное напряжение преобразователяможно регулировать изменением сопротивления 5 в цепи выпрямленного тока. В бескоцтактном преобразователе частоты (фиг. 4)обмотка 7 расположена на статоре 1, а обмотка 8, размещенная на роторе 2, выполненас тремя параллельными ветвями в каждойфазе; фазы ее замкнуты на вентили 9.Трехфазная статорная обмотка преобразователя выполняет функции обмотки двигателя, создающей вращающееся магнитное поле от токов сети, и обмотки возбуждения обращенного синхронного генератора, создающей неподвижное относительно статора магнитное поле от выпрямленного тока выпрямителей 4.Роторная обмотка выполняет функции короткозамкнутой обмотки ротора асинхронногодвигателя, якорной обмотки обращенногосинхронного генератора и обмотки возбуждения выходного синхронного генератора.Полная принципиальная схема обмотки ротора представлена на фиг. 5.При питании обмотки статора трехфазнымпеременным током частотыобразуется вращающееся магнитное поле, которое пересекает проводники ротора и наводит в них э,д.с,частоты скольжения. Под действием э. д. с.частоты скольжения катушек токи в последних будут протекать по контурам, образованным параллельными ветвями фазы. Привзаимодействии этих токов с вращающимся 55магнитным полем обмотки статора возникаетдвигательный вращающий момент.Геометрическая сумма э.д,с. (так же, каки токов) равна нулю, вследствие чего напряжение частоты скольжения на зажимах фазы 60А - Х обмотки ротора равно нулю,Число фаз двигательной части обмотки ротора относительно вращающегося магнитногополя статора равнот. = тв,. а=ЗК 3=9 65 где тв чис фаз двигательной части обмотки ротора; т в 3 в ч фаз генераторной части обмотки ротора; а=3 в параллельн ветвей фазы генераторной части обмотки ротора.Шаг обмотки ротора У=с 1=3 с,Увгде тс= -- полюсцое деление двигателя;2 Р,г,. - число пазов ротора;вс, =- - -- полюсцое деление обращенного2 Рвсинхронного генератора.Начало параллельных ветвей фазы геператорной части роторной обмотки сдвинуты наР, 221 -- с, пазовых делений ротора, При2питании трехфазной статорной обмотки вы.прямленным током от выпрямителей 4 образуется магнитное поле, неподвижное относительно статора и имеющее число пар полюсовР.= - 3РМагнитное поле обмотки д от выпрямлеццсго тока наводит во вращающемся ротореэ. д. с. частотой ЗьНапряжением утроенной частоты З питаются выпрямители 9, включенные в нулевуюточку обмотки.Обмотка ротора, таким образом, обтекается выпрямленным током, создающим магнитное поле, неподвижное относительно ротораи имеющее число пар полюсов, равноеР,=тд Р,=9 Р,.Вращающееся вместе с ротором со скоростью ир магнитное поле с числом пар полюсов Р,;, наводит в обмотке 7, имеющей числоцар полюсов Рл, э.д,с., частота которойлр Р, 60 Л 9 Р,равна в - Р== 9 160 Р, 60Предмет изобретения1. Одномашннный преобразователь частоты с двигательными и генераторными обмотками, расположенными в общей магнитной системе, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции путем исключения обмотки возбуждения ггнератора, входная двигательная обмотка пофазно замкнута через вентили, подключенные через общее регулируемое сопротивление к средней точке, а выходная генераторная обмотка выполнена с числом пар полюсов большим, чем двигательная, в кратное трем число раз.2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, выходная генераторная обмотка расположена на статоре, а на роторе размещена фазная обмотка, фазы которой выполнены из трех параллельных ветвей и замкнуты через вентпли на среднюю точку,Приоритет по и. 2 исчислять от 11 октября 1965 г.