Ротор машины двойного питания его варианты

,/ триественно к изобретения ти в асинхрон надежности ашины двойнонослойную обОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт электродинамики АН УССР и Научно-исследовательский проектно- конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроейия Харьковского завода "Электро- тяжмаш" им. В.И.Ленина(56) Кучера Я. и Гапл Й. Обмотки электрических вращательных машин. Прага: Издание Чехословацкой академии наук, 1963, с. 340-342.Авторское свидетельство СССР В 1136257, кл. Н 02 К 1/26, 1983.(54) РОТОР МАШИНЫ ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ(57) Изобретение относится к элекческим машинам, преимущтурбогенераторам. Цельснижение потерь мощносном режиме и повышениеработы машины. Ротор мго питания содержит одмотку из двух фаз 1,иэ концентрических какраями фаз 1, 2 образ6, расположенные отнодруга через полюсноеное 180 эл,град. по онитопровода 7, и своб1, 2, В зонах 5, 6 наде 7 выполнены пазы 8размещены проводникиной обмотки 10, выпол 2, выполненных тушек, Между ованы зоны 5,сительно друг деление, . равкружности магодные от фаэ магнитопровов которых 9 дополнительненной в виде1251227 0 ЗО двух групп концентрических катушек11, 12, имеющих шаг, равный расстоянию между зонами 5, б. Катушки 11,12 подключены к контактам для подсоединения к автономному источникупитания. Уменьшение периодическихизменений тока реакции в массиве Изобретение относится к электрическим машинам, преимущественно к турбогенераторостроенню.Цель изобретения - снижение потерь мощности в асинхронном режиме 5 и повьппение надежности работы маши- ныа На Фиг, 1 представлен ротор,,поперечное сечение; на фиг,2 - схема двухфазной (основной) обмоткиротора и короткозамкнутые катушкидополнительной обмотки; на Фиг,Зконцевая часть ротора, продольныйразрез; на фиг,4 - соединение катушек дополнительной обмотки с возбудителем и с основной обмоткой,Ротор машины двойного питаниясодержит однослойную обмотку издвух фаз 1 и 2, выполненных из концентрических катушек 3 и 4. Междукраями Фаз 1 и 2 образованы зоны5 и 6, расположенные друг относительно друга через полюсное деление,равное 180 эл.град. по окружностимагнитопровода 7, и свободные отфаз 1 и 2, В зонах 5 и 6 магнитопровода 7 выполнены пазы 8 с проводниками 9 дополнительной обмотки 10,выполненной в виде двух групп концентрических катушек 11 и 12, имеющих шаг, равный расстоянию междузонами 5 и 6. Этот шаг близок кдиаметральному, но отличается отнего на относительно небольшую величину расстояния между сторонамикатушек 3 и 4, что позволяет избежать пересечения лобовых частей катушек 11 и 12 дополнительной обмотки 10. В частях 11 и 12, как правило, содержится по одной или две катушки, соединенных друг с другомпоследовательно перемычкой 13, аих концы 4 и 5 выведены на клеммы ротора и пульсаций гармоническихсоставляющих магнитодвижущей силыего обмотки снижает потери н статореи в массиве ротора, уменьшает наг-.рев ротора и повьппает эксплуатационную надежность машины. 3 с,п.ф-лы,4 ил. е16 и 17 для подключения к отдельному автономному возбудителю 18, генерирующему ток частоты скольженияротора относительно магнитного поля статора. Возбудитель 18 включается в работу только в асинхронномрежиме и отключается в синхронном.Конструктивно пазы 8 в концевых зонах магнитопровода 7 ротораимеют углубления 19 (фиг.З), в которых проводники 9 катушек 11 ч 12дополнительной обмотки 10 на участках 20 переходят из верхнегослоя 21 в нижний слой 22, располагаемой по окружности в лобовой части под прямолинейными участками 23двухфазной (основной) обмотки 1 и 2,т.е. под участками до изгиба 24 проводников фазы 2 при переходе их изверхнего слоя в нижний слой в лобовых частяхВариантом предлагаемого ротораявляется исполнение его дополнительной обмотки 10 в виде короткозамкнутых витков 25 и 26 (фиг.2),Другим вариантом предлагаемогоустройства является ее исполнениес дополнительной обмоткой 10 в виде двух групп катушек 11 и 12( фиг,4), присоединенной каждая одним из выводов 27 (28) к одномуиз выводов (клеммам)фаз 29 и 30,а другим выводом 16 и 17 - к возбудителю (не показан) основной двухфазной обмотки 1 и 2. При этом между выводами 27 и 16 и 28 и 17 катушечных групп 1 и 12 установленыгаснтельные переменные резисторысоответственно 31 и 32 с подвижнымиконтактами 33 и 34, Концы основнойобмотки 1 и 2 введены на клеммы35 и 36,Устройство работает следующимобразом, 1251227В асинхронном режиме работы в катушках 11 и 12 доолнительной с бмотки 1 О ротора протекает ток, одна составляющая которого аволится полем статора, вращающемся относительно ротора с частотой Г,з, где з - частота скольжения, а другая поступает от возбудителя 18, генерирующего ток этой частоты. Первая составляющая сглаживает периодические изменения тока реакции в массиве ротора. Это объясняется тем, что катушки дополнительной обмотки 1 О заполняют зоны 5 и 6 ротора и в целом распределение проводников обеих (основной и дополнительной) обмоток по окружности его магнитопровода становится более равномерным,Вторая составляющая тока дополнительной обмотки 1 О сглаживает 10 го 40 периодические изменения гармонического состава кривой МДС ротора внаправлении осей Й и ц. РавенствоМДС может быть достигнуто точно, ес- гли катушки дополнительной обмотки10 имеют диаметральный шаг, равный1 80 эл.град, Это объясняется тем,что распределение токов по окружности ротора становится идентичнымраспределению токов в двухфазной обмотке с диаметральным шагом, равномерно распределенной по окружностимагнитопровода. Для групп концентрических катушек 11 и 12 дополнительной обмотки 1 О, имеющих шаг несколько меньпий, чем диаметральный, сохраняется небольшая разница результирующей МДС ротора в направлеияхосей д и и, однако она существенноснижается по сравнению с МДС роторабез такой дополнительной обмотки 1 О,При этом конструкция обмотки с группами катушек 11 и 12 с шагом отодной зоны 3 к другой зоне 6 существенно проще, чем конструкцияобмотки с катушками, имеющими диаметральный шаг, из-за отсутствияпересечений их в лобовых частях,В варианте ротора с резисторами31 и 32, которые путем перемещенияконтактов 33 или Зч вводятся в асинхронном и выводятся в синхронном режимах работы машины, обеспечиваяпротекание тока от вывода (клеммы)16 к выводу (клеммы) 29 по группе катушек 11 дополнительной обмотки 10и от вывода (клеммы) 17 к выводу(клемме) 30 по группе катушек 12,Р синхронном режиме контакты 33н 34 выводят резисторы 31 и 32, те,замыкают накоротко клеммы 16 и 29,а 17 с 30 и ток по катушкам 11 и 12дополнительной обмотки 10 не течет.Этот вариант исполнения не требуетприменения автономного возбудителядля катушек дополнительной обмотки.Она подключена к возбудителю основной двухфазной обмотки 1 и 2,Уменьшение периодических изменений тока реакции в массиве ротораи пульсаций гармонических составляющих МДС его обмотки снижает потери в статоре и в массиве роторав асинхронном режиме и одновременно уменьшает нагрев стали ротора вактивной и концевой частях, повьппаяэксплуатационную надежность машины.Во втором варианте ротора скороткозамкнутой дополнительнойобмоткой 10 снижение потерь в асинхронном режиме и повьппение надежности работы машины достигнуто частично, а именно за счет сниженияпериодических изменений тока реакции якоря в массиве ротора в асинхронном режиме, в то время как периодическое изменение гармонического состава кривой МДС фаз обмотки 12 скомпенсировано не будет. Однако в связи с существенным упрощением такая конструкция ротора с короткозамкнутыми витками катушекдополнительной обмотки 1 О, даже причастичном достижении цели, в рядепрактических случаев рациональна.Что касается работы машины всинхронном режиме, то в этом режиметок по дополнительной обмотке 1 Оротора не протекает, его МДС созда.ется только основной двухфазной обмоткой 1,2 и поэтому конструкция сохраняет положительные свойства известного устройства; увеличенноезначение обмоточного коэффициента и,уменьшенные потери в этом (синхрон-,ном) режиме.Формула изобретения1. Ротор машины двойного питания, содержащий магнитопровод с пазами, в которых размещена двухфазная однослойная обмотка из концентрических катушек, между краями фаз которой образованы свободные от этой обмотки эоны, расположенные через 180 эл.град, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью уменьшения потерь мощности в асинхронном режиме и повышения надежности в упомянутых зонах выполнены пазы, в которых размещена дополнительная обмотка, выполненная в виде двух последовательно соединенных групп катушек с шагом, равным расстоянию между указанными зонами, подключенных к контактам для подключения к автономному возбудителю частоты скольжения.2. Ротор машины двойного питания, содержащий магнитопровод с пазами, в которых размещена двухФазная однослойная обмотка иэ концентрических катушек, между краями Фаз которой образованы свободные от этой обмотки эоны, расположенные через180 эл,град, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потерь мощности в асинхронном режиме и повышения надежности, в упомянутых зонах выполнены пазы, в которых размещена дополнительная обмотка в ви де короткоэамкнутых витков с шагом,равным расстоянию между укаэаннымизонами,3, Ротор машины двойного питания, содержащий магнитопровод с пазами, в которых размещена двухФазная однослойная обмотка иэ концентрических катушек, между краями фаз которой образованы свободные от этой обмотки зоны, расположенные через 180 эл.град, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потерь мощности в асинхронном режиме и повышения надежности, в упомянутых зонах выполнены пазы, в которых размещена дополнительная обмотка, выполненная в виде двух групп катушек с шагом, равным расстоянию между указанными зонами, подключенных каждая одним из выводов к одному из вынодон Фаэ, а другим выводом - к контакту для подключения к автономному возбудителю частоты скольжения, а между выводами групп катушек дополнительной обмотки включены переменные резисторы,Составитель В.ТрегубовТехред В.Кадар Корректор Е,Ронко Редактор И,Сегляник Подписное Заказ 4421/53 Тираж 631 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5