Асинхронный двигатель

СОК)3 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 33, 1835 55 Н 02 К 17/30 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВ ЕД 01 Л СТВО СССР ОСПАТЕНТ СССР) д "г( г," .,Я ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ дмагничиотора 10 и Магнитоутренней и ный шунт ти статора поверхноор 10 рассительно ндр 14 из ежду двура имеют Оси пазов вого ротоиэ латуни электроте но в систе он регулир ошие пуск хниах, ва- ые ется рас ания час игателя серистикам оты лучК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Использование: электротехника, асинхронный двигатель, Сущность изобретения: асинхронный двигатель содержит магнитопровод статора 1, трехфазную тороидальную обмотку 4, магнитный шихтованный Изобретение относится к ке и может быть использова требующих широкий диапаэ ния частоты вращения и хор характеристики.Целью изобретения явля ние диапазона регулиров вращения асинхронного дв шенными пусковыми характ Цель достигается размещением второго короткозамкнутого ротора, располокенного концентрично относительно первого, оси пазов второго и первого роторов совпадают, причем пазы второго ротора имеют меньше сечение, чем первого,Асинхронный двигатель с регулируемой частотой вращения и улучшенными пусковыми характеристиками (см. фиг. 1, 2) содержит магнитопровод статора 1 с пазами 2 на внутоенней и 3 внешней цилиндрических шунт 5, тороидальную обмотку по вания 7, два короткозамкнутых р 11 и промежуточный цилиндр 14 провод статора имеет пазы на вн внешней поверхностях, Магнит размещен на внешней поверхнос и имеет пазы б на внутренней его сти, Второй короткозамкнутый ро положен концентрично отно первого 11, Промежуточый цили немагнитного сплава размещен м мя роторами. Пазы второго рото л 1 еньшее сечение, чем первого. роторов совпадают, Обмотка пер ра выполнена из меди, второго - или бронзы, 5 ил,поверхностях, в которых размещена трехфазная тороидальная обмотка 4. Магнитный шихтованный шунт 5, размещенный на внешней цилиндрической поверхности пакета статора имеет пазы б на внутренней поверхности, оси которых совпадают с оСями пазов статора,Обмотка подмагничивания 7 тороидального типа размещена в пазах 6 магнитного шунта и на внешней поверхности корпуса с внутренними выступами 8, В расточке пакета статора размещен ротор 9,Ротор выполнен в виде двух коротко- замкнутых роторов 10 и 11, расположенных концентрично между поверхностью первого ротора 11 и внутренней поверхности второго ротора 10 расположен прол 1 ежуточный цилиндр 14 из немагнитного сплава. оси пазов второго 13 и первого 12 роторов совпадают. Пазы второго ротора имеют меньшее сечение, чел( пе( ( ого. Обмотка второгоротора 15 выполненэ из латуни или бронзы,первого 16 - из меди,Нэ фиг, 1 показано, что обмотка подмэгничивэния 7 подключена к блоку упрэвления 17, нэ который поступэет сигнэл нэ 5точку потребляемым эсинхронным двигэтелем, с трэнсформэторэ тока 18 и сигнал упрэвления,Блок управления (см. фиг, 3) включает всебя измерительный орган 19, нэ который 10поступают сигналы от трансформатора тока18, управляющий сигнал Оупр и от блокээтэлонных напряжений 20; блок этэлонныхнапряжений 20; усилитель 21, в которомусиленный сигнал с выходэ измерительного 15органа поступэет в обмотку подмэгничивэния 7, с целью повышения быстродействиявыполйен нэ полупроводниковых элементэх. Схемы измерительного органа 19, блокаэталонных напряжений 20, и усилителя 21 20общеизвестны,Асинхронный двигатель с регулируемойчастотой врэщения работает следующимобразом,При включении двигателя в сеть (пуск) 25потребляемый обмоткой (4) стэторэ ток знэчительно превосходит номинальный токдвигэтеля, В результате этого сигнал странсформатора тока 8 поступэет нэ блокупрэвления 17 и ток в обмотке подмэгничи- З 0вэния 7 возрэстэет.Магнитный шунт при этом насыщаетсяи поток Фш=в 1 п, э Фраб=вэх.Увеличение рабочего магнитного потоКЭ Фаб, ВЕдЕт К тОМу, Чта ЗНаЧИтЕЛЬНО ВОЗ- З 5растает поток Фг,зэмыкэющийся черезярмо первого 11 мэгнитопроводэ ротора,т,к. ярмо второго 10 роторэ имеет такой рэзмер, при котором в режиме минимальноготока в обмотке подмэгничивэния 7, э значит 40И ФЬаб=ВП, ПОТОК Ф 1, ЗаМЫКаЮЩИйСЯЧЕРЕЗнего полностью, его насыщает, т.е. Ф 1=вэх,Увеличение потока Ф 2 при пуске двигателяведет к тому, что нэблюдэется, вследствиезначительного превышения реактивного сопротивления короткозэмкнутой обмотки16 нэд реэктивным сопротивлением короткозэмкнутой обмотки 15, знэчительное превышение тока в обмотке 15 нэдтоком в обмотке 16, т.е, аналогично двигэтелю с двойной беличьей клеткой Я Таким образом в момент пускэ двигэтеля имеет большой пу 1,ковой момент (М пуск.), т,к. он обусловлен взаимодействием рабочего магнитного потока с током обмотки 15, имеющим большое сопротивление, и меньшую величину потребляемого (пускового) тока, т.к. двигатель обладэет повышенным активным сопротивлением ротора (см. фиг. 4).По мере разгона ротора величина потребляемого тока стэтором двигателя уменьшается, сигнал с трансформатора токэ 18 уменьшается и ток в обмотке подмэгничивэния 7 падает,При этом магнитная цепь шунтэ ненэсыЩенэ и Фй=вэх, э Фьаб=в 1 п, Магнитный поток в РотоРе, т,к. Фраб=в и и имеетсЯ пРО- межуточный цилйндр, замыкается в основном через ярмо второго(10) ротора (Ф 1). Т.е, в режиме минимальной нагрузки моментсо здэется взэимодействием рабочего магнитного потока с током, протекающим по короткозэмкнутой обмотке (15), имеющим большое активное сопротивление,Двигатель имеет механическую харак- теРистикУ М 1 (см. фиг. 4) У котОРОЙ Мвах сдвинут вправо, кэк для двигателя с повышенным активным сопротивлением ротора и рэботэет со скольжением ЯьПри подаче нэ блок упрэвления 17 сигнала (Оупр возрастает) ток в обмотке подмэгничивэние 17 возрастает. Это ведет к увеличению магнитного сопротивления шунтэ 5 и кэк следствие к уменьшению Фь, и увеличению Фаб, Т.к, в режимеоп=в 1 п, Ф 1=вэх, то увеличениеф раб ведет к увели; чению Фг, замыкающегося через ярмо первого 15 ротора. Поэтому в создании электромагнитного момента в двигателе начинает участвовать короткозэмкнутэя обмотка 16, имеющая малое активное сопротивление. Это говорит о том, что мехэническая характеристика начинает смещаться влево в сторону уменьшения скольжения и чэетотэ двигателя возрастает.Для случая Оупр=вэх, э значит и максимэльного тока в обмотке подмэгничивэния, механическая характеристика имеет вид М 2, э скольжение при этом равно 32, т.к, Фаб=ввх, Ф 2=вэх 11, т,е, момент ббУС- ловлен взаимодействием магнитного потокэ с токами короткозэмкнутой обмотки 16 имеющим малое активное сопротивление, При этом явление перераспределения тока кэк при пуске не наблюдается, т,к. частота ЭДС и тока в обмотках ротора (12) мала, э значит и малы реактивные сопротивления и их роль оказывается незначительной.Учитывэя, что в прототипе при изменении тока в обмотки подмэгничивэния изменяется максимум электрического момента при неизменном (Якр=сопзт, см, фиг, 5), э в изобретении изменяется в основном Яр при малом изменении величины максимума электромагнитного М, регулирования чэстоты вращения (Я) в предлагаемом ус 1835594тройстве значительно шире, чем в прототипе.Таким образом, изобретение позволяет путем выполнения двух роторов, расположенных концентрично относительно друг 5 друга и имеющих между ними промежуточный цилиндр из немагнитного сплава, выполнением пазов второго ротора меньшим сечением, чем первого, обмотка которого изготовлена из латуни или бронзы, расши рить диапазон регулирования частоты вращения двигателя и улучшить пусковые характеристики.Формула изобретенияАсинхронный двигатель, содержащий 15 магнитопровод статора с пазами на внутренней и внешней цилиндрических поверхностях, в которых размещена трехфазная тороидальная обмотка, магнитный шихтованный шунт, размещенный на внешней ци линдрической поверхности пакета статора с пазами на внутренней поверхности, оси которых совпадают с осями пазов статора с размещенной в них тороидальной обмоткой подмагничивания, и короткозамкнутой ротор, отличающийся тем,что,сцелью расширения диапазона регулирования частоты вращения двигателя и улучшения пусковых характеристик, имеется второй короткоэамкнутый ротор, расположенный концентрично относительно первого, между внешней поверхностью первого ротора и внутренней поверхностью второго ротора расположен промежуточный цилиндр иэ не- магнитного материала, оси пазов второго и первого роторов совпадают, причем пазы второго ротора имеют меньшее сечение, чем первого. обмотка второго ротора выполнен иэ латуни или бронзы, первого - из меди.1835594онов Составитель В. Техред М.Морген орорректор М. Андрушенко Заказ 2985 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1