SU14070A1 - Ротор асинхронного двигател - Google Patents

Description

Как известно,,существенным недостатком асинхронного двигател  с коротко замкнутым ротором  вл ютс  пуска его в ход, а именно при пуске и разгоне двигател -по вл етс  сильный пусковой ток при малом вращающем поменте . Дл  устранени  этого недочёта были предложены различные методы пуска В ход асинхронног9 двигател  с j opOTKo замкнутым ротором, 4 том числе и такой способ осуществлени  обмотки ротора, при котором одни стороны коротко замкнутых ВИТКОВ расположены В пазах большого магнитного, рассе ни , а другие-в пазах малого магнитного рассе ни . Предлагаемое изобретение касаетс  устройства ротора асинхроннЬго двигател , снабженного двум  обмотками с большим и малым магнитHbiM , рассе нием, и состоит в том, что кажда  (фаза обмотки с малым магнитным рассе нием последовательно соединена с соответствующей ей фазой обмотки с большим рассе нием, так чтб обе обмртки предс:табл ют одну замкнутую, цепь.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает одну фазу трехфазно 1 об .мотйи четырехполюсного двигател , выполненной указанным способом; фиг. 2- форму выполнени  дл  обмотки, осуществленной В виде обмоток посто нного тока; фиг. 3 - форму выполнени  обмоток приме11ением коллектора, при которой одна из тэбмоток сдвинута на некоторый угол; фиг. 4 и 4а-один из элементов обмотки.

В простейшем своем виде обмотки рЪтора состо т из двух короткозамкнутых на себ  фазных обмоток, заключающих В себе по одной фазе обкотки с большим магнитным рассе нием и- по одной фазе с малым рассе нием: Обе фазные обмотки замкнуты коротко на себ . На фиг. 4 изображен один из таких элементов обмотки W. Дл  простоты в каждой из упом нутых систем БИТКОВ прин то ТОЛЬКО по одному витку Wi ИЛИ W. Ротор снабжен двум  системами пазов: пазами на поверх1 ости , W2 и т. д. с малым рассе нием и более глубоко помещенными пазами ./V/, Лу и т. д. с большим рассе нием. Виток W элемента W помещен В верхних каналах , Л2 (без рассе ни }, а соединенный с ним

. последовательно виток в нижних каналах NI , . Как ВИДНО из схемы, витки срединены так, что ток, идущий по верх нему витку , должен, как показано стрелками, проходить и по витку W ъ том же направлении. Поэтому помещен , ные В лежащих друг над другом каналах NI, NI и N2, N2- провода а, а и Ь, Ь пропускают ток одинакового направлени  и дают вращающие моменты в ту же сторону. Главное поле машины ъо врем  работы показано на чертеже пунктиром и обозначено знаком Ь4- В покое и при -пуске в ход способ I действи  распределение полей отличаетс  от вышеописанного . Больша  часть главного

пол  а (нез1ависимо от образующихс  между первичной и вторичной обмотками полей рассе ни ) проходит между системами каналов ротора и, соответственно в витках Wi каждого элемента .обмотки индуктируетс  напр жение . Возни1 ший при этом ток, проход щий через витки W-i возбуждает сопр женное с этими витками поле, обозначенное на чертежезнаком фа . Это вспомогательное поле возбу}йдает в (л% Wz напр жение, противогголожное

; напр жению, вызванному главным полем в витках TFi. Если число витков Wi и ; W-), равна, то поле 4 а должно стать равным сопр женно с W частьи 4 и главного, пол . Очевидно, что нижние .гвитки W-), действуют как включенна  во вторичную цепь тока реактивна  катущка, и что поэтому соответственным расположением и числом этих BIHTKOB Нижней группы может быть достигнуто реактив ное действие различной величины. С : другой ctopOHbi,, верхн  ; группа витков Wi св зана также и в покое с большею частью главного пол , которое и возбуждает в ней некоторое напр жение. Ток; проход щий через витки Ж;, должен проходить также через витки W, которые обладают омическим сопротивлением , поэтому омическое падение напр жени , соответственно больше (при TFi W-i-вдвое), чем в обыкновенной короткозамкнутой обмотке. Соответственно и начальный вращающий момент при том же пусковом токе должен быть выше, чем в нормальном короткозамкнутом  коре. Если же требовани , предъ вл емые к величине начального момента,

при заданной силе пускбвого тока ещё больше, чем может быть достигнуто устройством рабочей обмотки по опись ваемому . способу, то и здесь, согласно известно)чу приему, может быть устроена пускова  обмотка Wa с большим омическим сопротивлением и маль1м рассе нием (некоторые стержни ее показаны пунктиром на фиг. 4). I Отдаваема  мощность подобной машины должна быть большее, чем у известных машин благодар  тому, что каждый элемент обг;1отки помещаетс  в каналах с увеличенным рассе нием, а друга  часть расположена на поверхности со столь же малым или даже с еще меньший вторичным рассе нием, как р но эмальных асинхронных двигател х. К тому же тольйо часть идущей на ротор меди должна быть помещена в рлубоколежащих каналах, поперечное сечение которых поэтому срставл етлишь небольшую долю необходимого при той жё силе тока поперечйого сечени  каналов дл  обмотки типа Бушеро.  Особенно важнь1М  вл етс  еще более значительное уменьшение рассе ни  при холрстом ходе. Наход ща с  в верхних каналах часть рабочей обмотки и без тбго, как и в нормальном асинхронном моторе,/включена в полный поток, а глубжележаща  часть , этой обмотки, вследствие малого магнитного сопротивлени  р да зубцов, подвергаетс  д ёйствию значительного магнитного потрка.

Вместо одиночнь, отделенных друг от друга, :3j ieMetfTOB обмотки можнр применить 0олее сложную группу витков (фиг. 1). В верхний и нижний р д каналов может быть помещено по одной многофазной обмотке Жили , отдельные фазы 7, Р которой состо т из распреде 1енных по нескольким каналам групп катушек а, Ь, с,, а, , cj йЛи а; , с ,а/,А,,с,. .

На фиг. 1 схематически показана одна фаза Р, Р тре сфазной обмотки ;.; четЫрехполюсного, кор  с трем  Kaiiaлами на каждый полюс и фазу. Дл   сности нижн   обмотка W показанд отдельно от верхней Wi. Начало обмотки А верхней фазы Р соедин етс  с концом обмотки нижней фазы ,и обратнр- соедин етс  с 4- Фазыобмотки также как вышеописанные отдельные витки, замкнуть друг нд друга кресто-, образным соединением начал и, концов. Коэффициент обмотки приблизительно соответствует нормальной обмотке  кор  с контактными кольцами при тОм же числе фаз.

Вместо трехфазной обмотки может быть устроена (фиг. 2) обмотка колл екторна  по типу посто нного тока. В верхг

них каналах помещена обмотка S, в них-обмотка S, котора  дл  нагл дности снова показана отдельно от верхней. Обе обмотки выполнены петлеобразными . Концы катушек соединены между собой так, что каждый раз замкйуты

друг на друга по два витка или группы витков. Так, например, виток Wi верхней обмотки 5 с витком 2 нижней обмотки S образует /один элемент. Чтобы достигHyfb правильного прохождени  тока, одна из обеих обмоток 5 изображена с шагом, направленным вправо, и друга 

нижн   обмотка шагом, направленлым влево. Направление тока по элементу fVi, указано стрелками. ПомиМО устройства обеих обмоток с различно ,направлёнцыми шагами можно сделать :одну из обмоток параллельно включенной , а другую последовательно,- если это требуетс  поставленными:услови ми. При- этой не все соедннени  между концами катушек должны быть фактически выпол нены, соединение обеих обмоток может быть сделано и с некоторыми

.промежутками, так,например, могут быть осуществлены соединени , показанные сплошными лини ми, и опущены пунк Hpiiibie . Конечно, чем больше имеегс  соединений, тем выше коэффициент обмотки, но устраивать больщее числе соединений, чем .соответствует числу лазов,  вл етс  бесцельным. Витки одного паза могут всегда оставатьс  включенными последовательно.i

УстройствОгС замкнутыми фазами или е виде обмотки посто нного тока дает возможность применить еще одно видоизменение , благодар  которому становитс  излишним устройство особой пускозой обмотки дл  получени  больших начальных моментов или больщего cos э, С этой целью, параллельно обеим обмот ;кам , например, по фиг. 1 параллельно

к .4,Емл А , Е включаетс  сопротивление ./, подобранное так, что при напр жений соответствуюйдей фазы в состо нии поко  получаетс  активный ток .надлежаш1ей силы дл  получени  еще требуемого дополнительного момента. ЭтЬ сопротивление, в.ращающеес  вме.сте с мотОром, не нуждаетс  во включении

и.вьцключении, а может оставатьс  всегда включенным. При нормальной работе, под вли нием совершенно ничтожного

напр жени , через conpofHsjieHHe будег проходить ничтржно рталый ток. УхудД1ени коэффициента полезного действи  этот ток причинить не может, так как он принимает участие в образрва 1ии вращающего момента и вклнэчен параллельно обеим част м рабочей обмотки. Подобным же образом в устройстве по сриг. 1 может быть помещена система сопротивлени  правильным включением сопротивлений R параллельно к каждой группе витков обмотки посто нного тока. Устройство обеих частей . рабочей обмотки в виде обмотки noctoHHHoro тока дает также возможность осуществить видоизменение, при котором концы обеих обмоток посто нного тока могут быть присоединены к коллектору К (фиг. 3). Вход щий извне ток разделитс  между двум  параллельными обмотками В предложенном на предидущих фигурах расположении обеих обмоток друг над другом;..действие обеих частей внешнего тока должно было бы уравновешиватьс ;. Поэтому необходимо несколько . переместить обе обмотки одну относительно другой. Смотр  по цели, которую в каждом данном случае преследует устройство коллектора , следует выбирать угол фактического смещени  фаз обеих обмоток различным . На фиг. 3 изображено фактическое (геометрическое) смещение фаз примерно на 90 электрических градусо. Соответствующей установкой коллекторных щеток возможно-ввести во вторичную цепь напр жение, которое введет в эту цепь необходимый дл  компенсации фаз намагничивающий ток . Сдвиг фаз обеих обмоток в этом частном случае будет согласован с отношением вход щего извне намагничивающего тока к проход щему внутри по обмотке рабочему току, при чем, смотр  по отношению этих обеих величин, может быть вычислен наиболее выгодный угол смещени . Очевидно , питани.е коллектора или установка щеток может быть устроена так, что и рабочий ток тоже проводитс  по коллектору Б обмотку.

Предмет патента.

1./ Ротор ассинхронноГо двигател , снабженный двум  обмотками с бйпьщйм и малым магнитным рассе ннем, характеризующийс  тем, что кажда  фаза его обмотки с малым магнитным рассе нием а Ъ с, «1 -& сГ(фиг. 1) соединена последовательно с соответствующей ей фазой Ьбмотки с большим рассе нием а Ь с , и bi с/, п|5и чем обе обмотки представл ют одну замкнутую цепь

(фиг. 1).

2. Видоизменение охарактеризрванного в п. 1 ротора, отличающеес  тем,

что при выполнении обмоток коллекторными (в виде обмоток посто нного тока)

отдельнь1е секции или руппы -секции

обм-оток с большим и малым рассе нием: соединены между собою проводниками

(фиг. 2).„ :

3.Видоизменение охарактеризованного в п. ,2 ротора, отличающеес  тем, что одна из обмоток- смещена относительно другой на некоторый угол, при: чем обе обмотки соединены с коллектором с целью компенсации фаз (фиг. 3).

4.Применение при охарактеризов анных в п.п. 1 и 2 роторах сопротивлений/,. , присоединенных параллельно виткам обмоток.I.

Фкг.Е.