Ротор с индукционным сопротивлением для двухскоростного асинхронного двигателя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1303. 81 (21)3258310/24-07 511 М. КП,з с присоединением заявки МоН 02 К 17/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. 58 (088. 8) Дата опубликования описания 07. 10. 82(72) Авторизобретения Г.М. Кирнчек ЯСЕСВЗНЕС Ю КАТЕНТНОТРХИИЧЕСКАЯ ВИВЛИ 01 ЕКА Институт электродинамики УН Украинской СС(54) РОТОР С ИНДУКЦИОННЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМДЛЯ ДВУХСКОРОСТНОГО АСИНХРОННОГОДВИГАТЕЛЯ Изобретение относится к регулируемым электродвигателям переменного тока с индукционными сопротивлениями в цепи ротора.Известен ротор с трехфазной двухсторонней обмоткой, имеющей независимые выводы для обоих чисел пар полюсов и соединенной с индукционным сопротивлением, состоящим нз трех катушек с массивными ферромагнитными сердечниками. Катушки соединены в треугольник, к вершинам которого подключены выводы обмотки ротора одной полюсности, а к трем ответвлениям катушек подключены выводы обмотки другой полюсности. Такое соединение обеспечивает изменение в цепи ротора электрического сопротивления при переходе от одного числа пар полюсов двигателя к другому 1,Недостатком этого ротора является то, что область его применения ограничивается обмотками с независимыми выводами для каждой полюсности.Известен ротор с двухскоростной фазной обмоткой, которая выполнена из двух одинаковых частей, причем в одной из них изменяется направление тока при изменении числа пар полюсов. Каждая фаза обмотки ротора, разделенная на две одинаковые части, соединена с индукционным сопротивлением, состоящим из двух катушек, которые 5включены между собой, по Т-образной схеме с тремя выводами я помещены в массивном ферромагнитном диске 2,Недостатком этого ротора являетсясравнительнО большое число элементов индукционных сопротивлений и неполное использование этих сопротивлений прн обоих числах пар полюсов двигателя, что увеличивает его массу и габариты. Известен ротор с индукционным сопротивлением, содержащий трехфазную двухскоростную обмотку, разделенную на две одинаковые части, одна из которых состоит из четных, а другая из нечетных катушечных групп. Обе части обмотки ротора включены по трехфазной схеме и соединены между собой со смещением на угол 120 о, а к .трем точкам соЕдинения двух частей обмотки подключено трехфазное индукционное допротивление 3.Однако в этом роторе по индукционному сопротивлению протекают только встречные составляющие токов, соеди-, 30 ненных между собой частей обмотки5 65 ротора, что приводит к некоторому .ухудшению характеристик двигателя.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является ротордвухскоростного асинхронного двигателя, в котором двухскоростная обмотка выполнена из двух одинаковыхчастей, соединенных по трехфазнойсхеме, в одной из которых изменяетсянаправление тока при изменении числапар полюсов. Одна иэ частей обмотки 10ротора подключена к началам, а другая к концам трех катушек индукционного сопротивления, средние точки которых соединены между собой,причем катушечные группы обеих частей 15обмотки ротор смещены друг относительно друга на пространственныйугол 120 ф при большем числе полюсов.В роторе используется простая конструкция индукционного сопротивленияи обеспечивается изменение электрического сопротивления роторной цепипри переходе от одного числа полюсовк другому, что приводит к улучшениюхарактеристик двигателя (4. 25Недостатком известного ротора является то, что область его использования ограничивается обмотками с изменением направления тока в половинекатушечных групп при изменении числаполюсов, т.е. обмотками с отношениемчисел полюсов 1:2.Целью изобретения является расширение области применения данного исполнения ротора для отношения чиселпар полюсов 1:3,Указанная цель достигается тем,что каждая из двух частей обмоткиротора соединена в звезду с двумявстречно включенными катушечными груп-пами в каждом луче звезды, порядко Овые номера которых в одной части обмотки 1 и 7, 9 и 3, 5 и 11 и в другойчасти обмотки 2 и 8, 10 и 4, б и 12,причем катушечные группы 7, 3, 11,2, 10 и 6 соединены с катушками индукционного сопротивления своими началами, а нулевые точки обеих частейобмотки ротора соединены со средними точками катушек индукционного сопротивления. 5 ОНа фиг. 1 представлена схема соединения элементов двухскоростной обмотки ротора (ОР) и индукционногосопротивления (ИС) для чисел полюсов2 р"2 и 2 р; на фиг. 2 - развернутаясхема соединения обмотки ротора ииндукционного сопротивления двухскоростного асинхронного двигателя счислаьж полюсов 2 и б для Б = 48.Двухскоростная обмотка выполненаиз 12 катушечных групп, разделенныхна две одинаковыечасти, одна из каторых состоит из четных, а другаяиз нечетных катушечных групп. Катушечные группы каждой части обмотки 1 Соединены в звезду с двумя встречно включенными группами в каждом луче звезды, порядковые номера которых в одной, части обмотки ротора 1 и 7, 9 и 3, 5 и 11 и в другой части обмотки 2 и 8, 10 и 4, б и 12 Индук" ционное сопротивление выполняется из трех катушек с массивными ферромаг" нитными сердечниками и, соединенными между собой, средними точками катушек, К началам трех катушек индукционного сопротивленияподключена одна часть, а к концам этих катушек- другая часть обмотки ротора. Кроме того, нулевые точки обеих частей об-, мотки ротора соединяются .со средними точками катушек индукционного сопротивления (фиг. 1).Обмотка ротора с отношением чисел пар полюсов 1;3 выполняется трехфазной при 2 р=2 и двухфазной при 2 р=б,с фазными зонами соответственно 60и 90 (фиг. 2), Она выполнена при числе пазов, кратном 12. При большемчисле пар полюсов каждая часть обмотки ротора представляет одну иэ двухфаз этой обмотки, смещенных друг относительно друга на пространственныйугол 90 О, Это обеспечивает смещениевекторов ЭДС в катушечных группахобмотки ротора, соединенных с началами и концами катушек индукционного сопротивления, на 90 О при 2 р=б,Этот угол смещения векторов ЭДС остается неизменным и при обратномвключении катушечных групп одной изчастей обмотки ротора. Электрическаяцепь для токов обеих фаз обмотки ротора при 2 р=б обеспечивается соединением средних точек катушек индукционного сопротивления с нулевымиточками обеих частей обмотки ротора.При меньшем числе полюсов (2 р=2)подключенные к катушкам индукционно"го сопротивления катушечные группыодной звезды полуобмотки ротора смещены по отношению к другой звезде полуобмотки на пространственный угол30 , Такое включение обеспечиваетсмещение векторов ЭДС в соединенныхс каждой катушкой индукционного со"противления частях обмотки ротора на30 или 150 О в зависимости от того,согласно или встречно включены междусобой катушечные группы одной частиобмотки по отношению к другой,Смещение векторов ЭДС, индуктируемых в соединенных между собой двухчастях обмотки ротора при обоих числах полюсов, приводит к появлениюсогласных и встречных составляющихтоков, протекающих по катушкам индукционного сопротивления. При этомсогласные составляющие токов обусловливают .ампервиткинаьагничивания,определяющие величину вводимого вцепь ротора индукционного сопротивления, а,ампервитки от встречных состав;ляющих токов взаимно компенсируются. Следовательно, в этом роторе значение индукционного сопротивления будет большим при больших значениях согласных составляющих токов.Для улучшения характеристики двигателя соединение двух частей обмотки ротора с катушками индукционного сопротивления осуществляется таким образом, чтобы максимальные значения согласных составляющих токов, а сле- Ю довательно,. и наибольшее значение индукционного сопротивления достигались при меньшем числе полюсов. Для этого обе части обмотки ротора, соединенные с катушками индукционного . 15 сопротивления, включены между собой согласно, что приводит к смещению векторов ЭДС одной части обмотки по отношению к ЭДС другой части обмотки на ЗОО при меньшем числе полюсов и рО на 90 О при большем числе полюсов (Фиг. 2) .Введение в цепь ротора большего электрического сопротивления при меньшем числе полюсов приводит к снижению 5 пусковых токов и повышению пускового момента двигателя. При большем числе полюсов сопротивление в цепи ротора уменьшается из-за больших значений встречных составляющих токов, улучшаются рабочие характеристики, повышается момент двигателя.Ротор отличается простотой конструктивного исполнения, небольшим числом выводов обмотки и минимальным ,числом элементов индукционного сопротивления, обеспечивает улучшение пусковых и рабочих характеристик двухскоростного двигателя с отношением чисел полюсов 1:3.Экономический эффект от внедрения 4 О ротора в регулируемых асинхронных двигателях достигается благодаря повышению использования габарита машины, расширению диапазона регулирования частоты вращения, повьиаению энергетических показателей электропривода.формула изобретенияРотор с индукционным сопротивле" нием для двухскоростного асинхронного двигателя, содержащий двухскоростную обмотку, выполненную иэ 12 катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины, и разделенную на две одинаковые части, одна из которых состоит из четных катушечных групп и подключена к началам трех катушек индукционного сопротивления, а другая - из нечетных катушечных групп и подключена к концам этих катушек, средние точки которых соединены между .собой, о т л и ч а ю- щ и й с я тем, что, с целью расшире" ния области применения данного исполнения ротора для отношения чисел пар полюсов 1:3, каждая иэ двух частей обмотки ротора соединена в звезду с двумя встречно включенными катушечными группами в каждом луче звезды, порядковые номера которых в од-. ной части обмотки 1 и 7, 9 и 3, 5 и 11 и в другой части обмотки 2 и 8, 10 и 4, 6 и 12, причем катушечные группы 7,3,11,2, 10 и б соединены с катушками индукционного сопротивления своими началами, .а нулевые точки обеих частей обмотки ротора соединены со средними точками катушек индукционного сопротивления. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 570959, кл. Н 02 К 17/14, 1975,2. Авторское свидетельство СССРМ 369660, кл. Н 02 К 17/14, 1970.3. Авторское свидетельство СССРР 564689, кл. Н"02 К 17/14, 19754, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2928020,кл. Н 02 К 17/14,964 В 77Составитель А. Кецарисимчук Техред Ж. Кастелевич Корректор а. Ферен ",;коз 7682/41 Тираж 721 , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 41 нлиал ППП ф ф Патент ф , г. Ужгород, ул. Проектнал, 4