Синхронная машина

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) 3C5D Н 02 К 19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13., (21) 3512564/24-07 (22) 17.11.82 (46) 30. 10.84. Бюл. Р 40 (72} С.А. Безверхий (71) Винницкий политехническийинститут(53) 621.313.322(088.8) (56) 1. Кононенко Е.В.. Синхронные реакгивные машины. И., "Энергия", 1980, с. 169, 184.

2."Е1есйгас Rev. Great Brit

v. 193, Ф 13, 1977. р. 495. (54)(58) СИНХРОННАЯ МАШИНА, содержащая статор и ротор с трехфазными обмотками каждый, вентили, включенные в цепь обмотки ротора, синхронизирующие каналы, заполненные немагнитным металлом и выполненные в магнитопроводе ротора, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения энергетических показателей и коэффициента мощности, фазы обмотки ротора соединены параллельно, две из них — согласно, а третья — встречно, параллельно этим фазам включен вентиль, а продольная ось магннтопровода ротора совпадает с осью полюсов обмотки ротора.

1121751

15 дующим образом.

25

40 45

Изобретение относится к электрическим.машинам общепромышленного применения.

Известны синхронные машины, содержащие трехфазную обмотку на статоре, короткозамкнутую обмотку типа беличьей клетки и синхронизирующие каналы на роторе (1) . Недостатком этой машины является низкий коэффициент мощности, так. как обмотка ротора, выполненная за-. ливкой алюминия в пазы, используется только во время пуска и не создает намагничивающей силы в рабочем режиме.

Наиболее близка к предлагаемой синхронная машина, содержащая статор и ротор с трехфазными обмотками каждый„ вентили, включенные в цепь обмотки ротора, синхрониэирующие каналы, заполненные немагнитным металлом и выполненные в магнитопроводе ротора |2j .

Недостатками такой машины являются сложность пуска, так как вентили в цепи ротора необходимо на время пуска закорачивать, а также низкий коэффициент мощности, обусловленный тем, что ротор не имеет четко выраженной явнополюсности, а намагничивающая сила обмотки ротора мала, так как создается только полями высших гармоник.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей коэффициента мощности.

Указанная цель достигается тем, что s синхронной машине, содержащей статор и ротор с трехфазными обмотками каждый, вентили, включенные в ц .пь обмотки ротора, синхронизирующие каналы, заполненные немагнитным металлом и выполненные в магнитопроводе ротора, Фазы обмотки ротора сое динены параллельно, две из нихсогласно, а третья — встречно, параллельно .этим фазам включен вентиль, а продольная ось магнитопровода ротора совпадает с осью полюсов обмотки ротора.

На фиг. 1 представлена электрическая схема машины; на фиг. 2— лист магнитопровода ротора. Кашина свдержит статор 1, на котором расположена трехфазная обмотка 2. Ротор 3 содержит трехфазную обмотку 4, фазы 5"7 которой соединены параллель но. Начала фаэ обмоток 2 и 4 статора

1 и ротора 3 обозначены на черте1же точками. Две фазы 5 и 6 ротора 3 соединены параллельно-согласно, а третья фаза 7 встречно с ними. Параллельно фазам 5-7 ротора 3 подключен вентиль 8. По внешнему периметру ротора 3 выполнены пазы 9, расположенные равномерно. Кроме того, на роторе 3 выполнены синхронизирующие каналы 10. Обмотка 4 ротора 3 уложена в пазы 9 так, что оси ее полюсов совпадают с продольной осью ротора. Синхронизирующие каналы 10 заполнены немагнитным металом, например алюминием.

Синхронная машина работает слеПри пуске в режиме двигателя на обмотку статора подается трехфазное напряжение. Протекающие по ней токи создают вращающееся магнитное поле. Это поле индуктирует ЭДС и токи в обмотке ротора. Взаимодействие токов ротора с полем статора приводит к возникновению пускового момен. та, под действием которого ротор приходит в движение и разгоняется до подсинхронной скорости. При наличии синхронизирующнх каналов входной момент имеет достаточную величину, благодаря чему двигатель втягивается в синхронизм. Кроме того, синхронизирующий момент создается также токами, протекающими в обмотке ротора, от ЭДС,индуктированных

I магнитными полями высших гармоник, создаваемых обмоткой-статора. Токи, созданные в обмотке ротора полями высших гармоник, являются токами возбуждения в синхронном режиме. Эти токи содержат постоянную составляющую благодаря вентилю, вклю ченному в обмотку ротора.

Упрощение процесса пуска в машине достигается тем, что вентиль в цепи подключен постоянно и нет необходимости отключать его во время пуска.. При этом создается достаточно большой пусковой момент, равный . двухкратному значению по отношению к номинальному. По простоте пуска предлагаемая машина равноценна асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором.

55 Увеличение коэффициента мощности предлагаемой машины по сравнению с известной достигается путем увеличения магнитного поля в машине за121751

/

-/)

/ р

1 1. »

Составитель В. Трегубов

Редактор Л. Веселовская Техред С.Легеэа

Корректор M. Роэман

Заказ 7994/42 Тираш 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ушгород, ул. Проектная, 4

3 1 данных размеров. Магнитное поле машины создается совместным действием. намагничивающих сил поля обмотки статора основной гармоники и полей высших гармоник, которые, вращаясь относительно ротора, индуктируют

ЭДС в обмотке ротора и создают в ней намагничивающие токи, замыкающиеся через вентиль.

При параллельном включении вентиля к фазам обмотки ротора, в обмотке ротора могут протекать также .переменные токи. Таким образом, на роторе предлагаемой машины имеются . успокоительные контура, благодаря чему мошет создаваться успокоительный момент. Это способствует более плавному двикенню ротора в синхронном рекиме, предотвращает самораска чивание ротора, выпадание машины иэ синхронизма и в конечном счете повышает ее максимальный момент. В известной машине эффект успокоения колебаний недостаточный, т.к. вентили включены, последовательно в две фазы ротора, и во всех фазах ротора

10 токи — пульсирующие, а ненеременные, как в предлагаемой машине, ° Применение предлагаемой машины целесообразно для механизмов тек15 .стильной промышленности и других механизмов, где требуется постоянство скорости вращения.