Способ изменения числа полюсов электродвигателя

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик но 974538 ф, 4(22) Заявлено 250780 (21) 2965081/24-07с присоединением заявки Нов(511 М. Кп.з Н 02 Р 7/36 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(3) УДК 621. 316,718.5076 (088.8) Дата опубликования описания 15,1132(72) Авторы изобретения)МЗзядЦ вен гГЕХНИЧЕКНдйБй ДЛИ 0 1 ЕК.ю Б.А. Никитин и А.А. Войтех Институт электродинамики АН Украинской СС(54) СПОСОБ ИВМЕНЕНИЯ ЧИСЛА ПОЛЮСОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯИзобретение относится к электротехнике и может быть использована преимущественно в электроприводе гребных винтов судовых механизмов.Известен способ управления двухскоростным полюснопереключаемым электродвигателем, заключающийся в подключении полуобмоток к источнику переменного тока коммутационной аппаратурой, согласно которому изменяют направление тока в полуобмотках Г 13.Недостатком такого способа является низкая надежность из-за применения значительного количества коммута:;ионной аппаратуры.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изменения числа полюсов электродвигателя с двумя полуобмотками статора, подключенными к двум генераторам переменного тока, согласно которому подают питание на обмотки возбуждения генераторов, а затем подключают оба генератора на параллельную работу, обеспечивая большее число полюсов электродвигателя (2 3.Недостатком этого способа является низкая надежность из-за того,что подключение генераторов на параллельную работу сопровождаетсязначительным по величине уравнительным током в результате несовпаденияфазных напряжений в их обмотках.Целью изобретения является повышение надежности генераторов путемуменьшения уравнительного тока вих обмотках.Эта цель достигается тем, что перед переходом на большее число полюсов отключают обмотку возбужденияодного из генераторов.На фиг. 1 показана схема устройства для реализации предлагаемогоспособа; на фиг. 2 - векторные диаграмьж электродвигателя; на фиг. 3 механические характеристики электро О,двигателя,Устройство для реализации предлагаемого способа содержит генераторы1 и 2, асинхронный электродвигатель3 с фазами 4, 5 , 6 одной полуобмотки статора и с фазами 7, 8, 9другой полуобмотки статора, коммутатор 10, соединяющий источник посто"янного тока через регулятор 11 тока с обмоткой 12 возбуждения генератора 2, коммутатор 13, которыйизменяет чередование фаз генератора1, соединенного с полуобмоткой электродвигателя 3, коммутатор 14, соединяющий источник постоянного токас обмоткой 15 возбуждения генератора 1, коммутатор 16, соединяющийгенератор 2 с полуобмоткой электродвигателя 3 и коммутатор 17, соединяющий обе полуобмотки статора параллельно. На фиг, 2 показаны векторная диаграмма 18 напряжения и токов при меньшем числе полюсов и векторная диаграмма 19 при большемчисле полюсов. На фиг. 3 показанымеханическая характеристика 20 электродвигателя с меньшим числом полюсов, механическая характеристика 1521 электродвигателя с большим числом полюсов при отключении обмоткивозбуждения одного генератора и механическая характеристика 22 припараллельной работе генераторов, 20Устройство для реализации предлагаемого способа работает следующимобразом.Если скорости вращения двух синхронных генераторов 1 и 2 при одинаковых числах полюсов одинаковы,то при наличии возбуждения обоихгенераторов устанавливается их устойчивая параллельная работа, обусловленная наличием индуктивной связимежду фазами 4, 5, 6 и 7, 8, 9 электродвигателя 3. В связи с тем, чтооси фаэ полуобмоток сдвинуты в пространство на угол 7 , параллельнаяработа синхронных генераторов происходит при сдвиге их напряжений ЭДС З 5на угол Л (векторная диаграмма 18).При этом токи полуобмоток находятсятакже в приблизительной противофазе,и в двигателе имеется меньшее числополюсов40После отключения тока возбуждения одного из генераторов его цепьглавного тока вместе с питаемойим полуобмоткой становится вторичнымконтуром, наведенный ток в котором 4находится под некоторым углом,меньшим РЯ относительно наводящеготока 31 другого генератора (векторная диаграмма 19). В этом случаеэлектродвигатель имеет большее число полюсов. Однако в связи с тем,что наведенный ток Э не полностьюсовпадает по фазе с наводящим током3 и в связи с тем, что величиныэтих токов не одинаковы, в электродвигателе при совместном действииобоих полуобмоток образуются дверабочие гармоники - высшая и низшаяс преобладанием высшей (т.е. большейполюсности) и электродвигатель работает на механической характеристике 21. После отключения тока возбуждения одного из генераторов 2 зажимы генераторов можно соединить между 65 собой при помощи коммутатора 17, а затем вновь включить ток возбуждения, который был отключен, При этом генераторы 1 и 2 оказываются соединенными между собой непосредственно зажимами и работают параллельно, но направления токов в полуобмотках электродвигателя 3 совпадают, что соответствует большему числу его полюсовДля перехода на меньшее число полюсов электродвигателя (большую скорость вращения), если был возбужден только один генератор, включают ток возбуждения второго генератора, а если были возбуждены оба генератора (при непосредственном соединении их зажимов), то разъединяют их зажимы. Более надежному переходу электродвигателя на большую скорость способствует повторное отключение и включение тока возбуждения одного из генераторовДля изменения направления вращения электродвигателя отключают ток возбуждения одного генератора (например, генератора 2) и переключают две фазы для изменения порядка их следования на другом генераторе (например, генераторе 1) при помощи коммутатора 13. Если электродвигатель вращался при большем числе полюсов (на низшей скорости) то изменение порядка следования фаз на входе одной полуобмотки является достаточным, так наведенный ток будет иметь тот же порядок следования фаз, что и наводящий. Если электродвигатель вращается при меньшем числе полюсов (на высшей скорости) либо при большем числе полюсов и повышенном моменте, то после переключения порядка следования фаз на входе первой полуобмотки переключают его также на входе второй полуобмотки, затем включают ток возбуждения второго генератора (например, генератора 2), Торможение электродвигателя осуществляют проти-. вовключением, Для этого отключают ток возбуждения одного генератора (например, генератора 1), переключают порядок следования фаз коммутатором 13, включают ток возбуждения этого генератора и отключают ток возбуждения другого генератора (например, генератора 2). При этом момент двигателя направлен навстречу первоначальному, электродвигатель тормозится.Таким образом, предлагаемый спо" соб изменения числа полюсов электродвигателя позволяет ступенчато регулировать скорость вращения питаемого от двух генераторов, с устойчивой работой последних без механической связи между их валами, причем включенне генераторов на параллельную работу производится при ми- нимальном значении уравнительного така в обмотах генератора, чем повышается надежность их работы.формула изобретенияСпособ изменения числа полюсов электродвигателя с двумя полуобмотками статора, подключенными к двум генераторам переменного тока, при котором подают питание иа обмотки возбуждения генераторов, а затем подключают оба генератора на параллельную работу, обеспечивая большеечисло полюсов электродвигателя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности путемуменьшения уравнительного тока,перед перехоДом на большее числополюсов отключают обмотку возбуждения одного иэ генераторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе10 1. костенко М.Я. и др. Электрические машины, Л., Энергия, 1913,ч. 2, с, 525,2. Авторское свидетельство СССРМ 305545, кл, Н 02 Р 7/36, 1966.974538 Ф, юЮ/мин Составитель В. БоевТехред М.Коштура Коррект едактор С, Тимохина Корол Тираж 721 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытиЯ113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 8731/7 ГФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4