Электромашинный агрегат

349 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик РЕТЕНИЯ ТОРСКО ИДЕТЕПЬСТВУ 3 авнсимос От авт. с ге гсльств;1446553 Заявлено 06,У 111970с присоединением заПриоритетОпубликовано 26.Х.19 иосударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий УДК 621.313.39(0 ь 43 3. Бюллет.111.197 та опубликования описания Автор зобретения нва явител ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ АГРЕГА ный исфазпой нагрузкой понимается однофазточник.1-1 а фиг. 1, 2 в двух проекцияхконструкция машины; на фиг. 35 выполнения зубцовых зон и обмотки,состоит из сосредоточенных трехзубцтушек и имеет одну пару полюсов; папример выполнения зубцовых зон икоторая состоит из сосредоточенных10 цовых катушек и имеет трп парына фиг. 5 - пример выполнения ззон и обмотки, когда обмотка совзаимно перекрывающихся катушекчетыре пары полюсов. В качестве многофазной зубцовой зоны показана нониусная зона с соотношением числа зубцов статора н ротора Л,: Ур -- 12: 11. Зубцы статора 1 представляют собой акснально 20 расслоенные стержни, на которы.; уложенаггг-фазная, например трехфазная, распределенная обмотка 2, соединенная в звезду. Зубцы ротора 3 также представляют собой аксиально расслоенпые стержни. Опи прикрепля ются к валу 4 любым способом, обеспечивающим жесгкость пх взаимного положения, например с помо 5 цшо заливки изолирующимкомпаундом 5.Рассмотрим работу агрегата в режиме гс нератора, П 1 зи подкл 5 оченип обмоки к пе-фазИзобретение относится к электротехнике и может использоваться в устройствах, где требуется прецизионное регулирование частоты выходного напряжения индукторного генератора или скорости вращения индукторного двигателя,Целью изобретения является создание электромашинпого агрегата на базе индукторной машины, в которой прецизионное регулирование осуществляется при наличии лишь одной обмотки на статоре. Это позволяет использовать в регулируемой по частоте системе самую простую машину. Это достигается тем, что обмотка индукторной машины с многофазной зубцовой зоной подключена к источнику симметричного многофазного напряжения регулируемой частоты Й или к многофазной сети частоты Й. При вращении ротора машины индуктивность фаз обмотки изменяется с частотой в, и между нулевыми точками обмотки и источника возникает напряжение частоты о - О или о+О. Поэтому нагрузку электромашинного агрегата в режиме генератора можно включить между нулевыми точками обмотки и источника регулируемой частоты.Поскольку электрическая машина обратима, то в случае использования агрегата в режиме регулируемого электропривода под одногоказана - примеркоторая овых кафиг. 4 - обмотки, однозубполюсов; убцовых сон и имеет5 55 ному источнику напряжения стоь Й иа1(-уго фазу обмотки подается напряжсип Цк =Усоз Й+(К - 1) )и где сг - - амплитуда фазиого напряжения. Суммарные магнитные проводимости зубго, охватываемых различными фазами обмотки, не равны и также составляют т-фазнуго систему. При вращении ротора вследствие модуляции магнитной проводимости зубцов индуктивность каждой фазы обмотки изменяется с частотой (=2 лУрп, где Уи гг - число зубцов и скорость ротора (об/сек). Поэтому реактивная проводимость К- фазы измснястся по закону: Ук = У,+ Усов (оУ+(К - 1) где уо и у - постоянная составляющая и амплитуда основной гармоники переменной составляющей проводимости фазы обмотки,Если выход источника частоты Й (или трансформатора после источника) соединен в звезду, то напряжение между нулевыми точками обмотки и источника равно:Пик 1 кк г 1 вггу сов (ю - й)г Х2 иУ+ 1Гк 1- Г где у - проводимость, включенная в нулевой провод. При изменении направления вращения магнитного поля машины относительно направления вращения ротора напряжение между нулевыми точками имеет частоту (св+Й) . Следовательно, нагрузку генератора можно включить в нулевой провод и регулировать частоту тока нагрузки путем пзмсисния частоты источника.В двигательном режиме обмотка подключается к многофазному источнику тока частоты Й, как и в генераторном режиме, а напряжение питания частоты ь включается в нулевой провод. Так как система линейна, то (магнитная цепь предполагается ненасыщенной), токи фаз содержат две составляющие с частотами соответственно Й и (и, причем состав- ляющие Й а+ (К - 1) 1 1создают вращающееся магнитное поле, а составляющие Увсоэ(1 - пульсирующее магнитное поле. Магнитные потоки, созданные обоими полями, замыкаются в аксиальном направлении и имект гротивооложпыс я 1 рявлсп 5 5 ю 15 20 25 зо 35 40 45 н г 0 о.с(гшпх стапори,х збцах (апр мср, в первом и седьмом). Ротор стремится повернуться в такое положение, чтобы максимальная площадь перекрытия зубцов находилась на оси вращающегося магнитного поля против того зубца статора, в котором напра- лоция маггых потоков от обоих полей совпадают. Вследствие этого ротор вращается соо -. Оскоростью и= " (обггсек), где знаки плюс2-.,и минус противоположны генераторному режиму,Во всех примерах сдвиг по фазе м.д.с., действующими на зубцы, и изменениями магнитных проводимостей тех же зубцов одинаков. Это достигается благодаря тому, что число пар полюсов обмотки равно числу пар полюсов магнитной проводимости, т. е. числу участков зубцовой зоны, в которых изменение магнитной проводимости составляет полный цикл. При этом не имеет принципиального значения коэффициент распределения магнитных проводимостей внутри каждого такого участка. Например, на фиг. 2 распределение магнитных проводимостей внутри участка (всей нониусной зубцовой зоны) максимально (соотношение чисел зубцов участка равно 12: 11), а иа фиг. 5 - минимально (соотпошепие чисел зубцов участка равно 6: 1). Это позволяет варьировать соотношениями чисел зубцов с целью получения требуемых параметров машины.Если источник частоты Й не допускает прохождения тока рабочей частоты, то между машиной и источником устанавливается и-фазный трансформатор, у которого первичная обмотка, соединенная звездой, без нулевого провода подключается к источнику, а вторичная, соединенная звездой, подключается к машине.Так как частота источника предполагается значительно ниже рабочей частоты, то может быть достигнута высокая точность регулирования при сравнительно малой мощности источника,Предмет изобретенияЭлектромашинный агрегат, содержащий индукторную машину с многофазной зубцовой зоной статора, у которой число волн проводимости в воздушном зазоре равно числу пар полюсов многофазной статорной обмотки, многофазный источник регулируемой частоты, подключенный к указанной обмотке, и однофазпую нагрузку, отлачаюгЧийся тем, что, с целью упрощения агрегата, нагрузка включена между нулевыми точками обмотки и источ 349363349363 Фиг. 5 фиг Ф ГЧ ГЧФиг. 5 оставитель Б. Делекторский Техред Е. Борисова едактор В. фельдм 154 Тираж 755ного комитета Совета Министров СССизобретений н открытий