Одномашинный преобразователь частоты

3 9668тора, что снижает использование активных материалов.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является асинхронно-синхроиный одномашинный преобразователь частоты, содержащий на статоре и роторепо одной обмотке совмещенного типа.С целью стабилизации выходного напряжения в паэах статора уложены три одирнаковые добавочные компенсационныео 6 мотки, выполненные с полосностьюр генератора и питаемые выпрямлен 2ным током от трех однофазных выпрямительных мостов, подключенных к контактным кольцам последовательно с на 1ч чгрузкой, а нулевые выводы совмещеннои,обмотки статора питаются выпрямленнымтоком от отдельного источника.Недостатки преобразователя - слож рность конструкции и повышенный расход активных материалов,Цель изобретения - упрощение конструкции и увеличение использованияактивных материалов.указанная цель достигается тем,что каждая из двух добавочных обмоток статора выполнена иэ р 2 распреде.ленных катушечных групп с концентрическими катушками, для одной обмоткигруппы соединены последовательно пооднофазной схеме, для другой обмоткиначала групп соединены в один вывод,а концы, через управляемый вентиль вЗ 5каждои группе - в другой вывод и Выводы добавочных обмоток соединены последовательно-согласно с нулевыми выводами совмещенной обмотки в замкнутую цепь причем каждая группа добаФ40вочных обмоток занимает своими сторонами сплошную зону в 2 д/.2 рад, аось их начальной группы смещена относительно оси 2 р 2 - полосной НС совме"щенной обмотки статора на угол с=90-Ч45против вращения ротора, где Ч определяется коэффициентом моцности генератора при активно-индуктивной нагрузке.На фиг. 1 показана схема соединений обмоток статора преобразователя;50на фиг. 2 - схема совмещенной обмотки статора с р 2/р = 4, выполненнойизвестным способом; на фиг. 3 - интегральная кривая ее постоянной НСвозбуждения генератора с полюсностьюр = 4 на фиг. 4 - интегральная кри 2вая постоянных НС добавочныхобмотокстатора,а на фиг.5 - схемы добавочных 20 4обмоток - компенсационной (соеди нения сплошными линиями) и транс. форматорной с управляемыми вентилями (соединения пунктирными лини ями),В пазах статора преобразователяуложены (см. фиг. 1) совмеценная обмотка 1 с трехфаэными входными зажимами С 1, С 2, С 3 с полосностью р дляасинхронного двигателя и нулевымивыводами 01-02, образующими зажимыс полосностью р 2 для обмотки возбуждения обращенного синхронного генератора; добавочные обмотки - компенсационная 2 с выводами К 1-К 2 и трансформаторная 3 с выводами Т 1-Т 2, соединенная в вывод Т 2 через управляемые вентили 4. Выводы добавочных обмоток 2и 3 соединены последовательно-согласно с нулевыми выводами 01-02 совмещенной обмотки 1 в замкнутую цепь (конец одной обмотки - с началом другой)На фиг. 2-5 показан пример выполнения обмоток статора преобразователя частоты 50/200 Гц с р = 1 и р 2 =(,см, нижний ряд стрелок). Интегральная кривая НСР возбуждения генератора с р 2 = 4 построена для обмоткина фиг. 3.Добавочные обмотки статора выполнены каждая из р 2 = 4 распределенныхкатушечных групп с концентрическимикатушками и каждая группа занимаетсвоими сторонами сплошную зону в2 Л/4-Л/2 рад (см, фиг. 5), Для компенсационной обмотки с выводами К 1-К 2группы соединены последовательно-согласно и соединения групп показанысплошными линиями. Аналогично выполненные группы для трансформаторнойобмотки - соединены началами в вывод Т 1, а концы через управляемыйвентиль в каждой группе - в вывод Т 2( соединения показаны на фиг. 5 пунктирными линиями).Преобразователь работает следующим образом.При подключении выводов С 1, С 2,С 3 совмещенной обмотки 1, статора (см.фиг. 1) к трехфаэной сети с частотойЕ образуется вращающееся магнитноеполе двигателя ф 1 с полюсностью р,под действием которого в короткозамкнутых контурах совмещенной обмот5 9668 ки ротора протекают токи и возникаетасинхронный момент, вращающийся ротор со скоростью 6 = 60 (1-5) ,/р, ,где 5 - скольжение двигателя, Поле ф 1 наводит ЭДС в катушечных группах 3 добавочных обмоток статора 2 и 3; для обмоток Фиг. 5 эти ЭДС сдвинуты на углы в л/2 рад и для обмотки 2 (компенсационной ) дают на выводах К 1-К 2 нулевую сумму, а для обмотки 3 (транс 16 форматорная ) - иетырехфазную систему ЭДС, выпрямляемую по схеме четырехфазного однополупериодного выпрямления. Постоянная составляющая выпрямленного тока протекает по цепи 1 ф .Т 2-01-02-К 1-К 2-Т 1 и образует в совме щенной обмотке 1 НС возбуждения гене. ратора Г Ь С р 2 - 4 (см. Фиг, 2, 3) в компенсациойной обмотке НС Гк и в трансформаторной обмотке НС Гг (см. 20 фиг. 4 ), причем НСРк и Рт направлены согласно. Поле генератора ф 2, образо. ванное совместным действием НС Гр, ГК и ГТ, наводит в обмотке ротора ЭДС с частотой Г 2 -- К 1(1-5) р 2/р 1, 25 которая снижается с контактных колец ротора. При годключении к контактныи коль-цаи нагрузки возникает НС реакции у якоря Гобращенного синхронного генератора, ось которой, как известно, смещена относительно оси НС возбуждения Г 0 на угол 90-: 1 г , по вращению ротора при активно-индуктивной наИ груэке с коэффициентом мощности соэ, Для компенсации НС Рс, такой реакции якоря нужно создать НС компенсационной обмотки Г, смещенную относительно НС Г на угол о(к = 90- сР 2 противг вращения ротора, Для этого ось начальной катушечной группы добавочных обмоток нужно сместить в пространстве на угол с( (см, Фиг. 3 и 4). Практически смещение можно выполнять на целое число зубцовых делений статора; для рассматриваемого примера зубцовое деление статора равно 360 4/24= = 60 о эл с, что примерно соответствует активно-индуктивной нагрузке с созе = 0,8 (2 г 37 и 90-ч 2 й 53 )Управляемые вентйли 4 позволяют обеспечить автоматическое изменение вы" прямленного тока в цепи обмоток статора и получить жесткую внешнюю харак 53 теристику генератора эа счет компенсации его реакции якоря при помощи компенсационной обмотки 2. Параметры компенсационной обмотки выбираются из20 С условия Г Гт = Гд нагрузки. для номинальной вышают энергетические показатели посравнению с прототипом, Компенсацион"ная и трансформаторная обмотки выпоЛняются низковольтными и друг от другаих можно не изолировать изоляцией в пазу, что упрощает намотку статора. Эти обмотки целесообразно укладывать на дно пазов статора,Формула изобретения Одномашинный преобразователь частоты с неявнополюсными статором и ротором, содержащий на роторе совмещенную обмотку с выводами на три контактных кольца для подключения нагрузки, а на статоре - обмотки совмещенную, доба вочные, и вентили, причем совмещенная обмотка статора соединена в две параллельные ветви, начала которых образуЬт трЬхфазные входные зажимы с полюсностью р для асинхронного двигателя, а концы соединены в два нулевых вывода, образующих зажимы с полюсностью риндля обмотки возбуждения обращенного синхронного генератора, о т л и ч.а ю щ и й с я теи, что, с целью упрощения конструкции и увеличения использования активных материалов, каждая из двух добавочных обмоток выполнена из р 2 распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, для одной обмотки группы соединены последовательно по однофаэной схеме, для другой обмотки начала групп соединены в один вывод, а концы через управляемый вентиль в каждой группе - в другой вывод, и выводы добавочных обмоток соединены последова тельно-согласно с нулевыми выводами совмещенной обмотки в замкнутую цепь, причем каждая группа добавочных обмоток занимает своими сторонами сплошную зону, равную 2/р 2 рад. Таким образом, в одноиашинном преобразователе частоты обе добавочные обмотки статора, вместе с совмещенной, участвуют в создании поля возбуждения генератора при холостои ходе и постоянная НС трансформаторной обмотки усиливаат НС компенсационной обмотки при нагрузке. Эти обстоятельства улучшают использование меди статора и по966820 ВУЗов. "Электромеханика", 1960, Ю 1,с. 81,2, Попов В.И. Электромашинные совмеценные преобразователи частоты. М.,ектоо Ч. МЬисн ен По СС Тираж 721 И Государственного ком делам изобретений и о Москва, НРащска Филиал ППП "Патент", г. Ужгородое Источники.информации, принятые во внимание при экспертизе1. Павлинин В,М., Сиднов Н.С, Свойства и эФФективность одномапинного преобразователя частоты. - Известия ф Заказ 7196/73 ОНИИП по 113035, итета С ткрытийя наб. дП