Электрическая машина постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H02K9/04 H02K23/68 

11 Изобретение относится к электромашин строешпо и может быть использовано I;B электрических машинах постоянного тока с широким диапазоном регугафования частоты вращения, используемых преиму щественно в автономных установках и снабженных вентилятором, щжводимым во вращение от асинхронного двигателя. Известна электрическая машина постоянного тока, содержащая независимый вентилятор с собственньл приводом от электродвигателя, питаемого переменнбтм током от постороннего источника l , Недостатком этой электрической машины является необходимость постороннего источника энергии, что затрудняет ее использование для вентшшции электродвигателей постоянного тока, работающих в автономных установках, в частности для тяговых электродвигателей рудничных электровозов. Наиболее близкой к изобретению является электрическая машина постоянного тока- с широким , диапазоном частоты вращения, содержащая якорь с обмоткой, полюсы с обмоткой возбуждения, независимый вентилятор с щзиводом от асинxpioHHoro электродвигателя, питае юго переменным током от обмотки якоря че-- рез инвертор. Между вентилятором и валом охлаждаемой электрической машины имеется центробежная муфта, оборудованная электрическими контактами. Эта муфта при работе охлаждаемой машины постоянного тока в нижней части диапазона регулирования частоты вращения якоря отсоединяет механически вентилятор от вала и включает питание обмотки Статора вспомогательного асинхронного двигателя При этом асинхронный двигатель сообщает вентилятору врашение с частотой, большей частоты вращения якоря охлаждаемой машины постоянного тока. При ра боте охлаждаемой электрической машины в верхней части диапазона регулирования частоты вращения муфта отключает питание обмотки статора вспомогательного электродвигателя вентилятора я соединяет механически вентилятор с валом охлаждаемой машины. При этом частота враше ния вентилятора равна частоте врахцения якоря охлаждаемой электрической машины . Недостатком известной электрической машины являетЬя низкая эффективность вентиляции 1фи использовании ее в тнхо ходкых широкорегулнруемых машинах, у которых наибольшая частота вращения яко ря недостаточна для эффективной работы 03 вентилятора. Это связано с тем, что при работе охлаждаемой машины при наибольшей частоте вращения якоря муфта соединяет механически вентилятор с валом охлаждаемой машины. При этом частота вращения вентилятора получается равной частоте вращения якоря охлаждаемой машины. А так как эта частота вращения недостаточна для эффективной работы вентилятора, то тегтосъ&л ухудшается и эффективность вентиляции получается низкой, Иепью изобретения является повыше-/ ние эффективности охлажаения. Указанная цель достигается тем, что в электрической машине постоянного тока , с широким диапазоном частоты вращшия, сод жащей якорь с обмоткой, полюсы с ойу рткой возбуждения, независимый вентилятор с приводом от асинхронного электродвигателя, питаемого переменным током от обмотки якоря через инвертор, асинхррнный электродвигатель выполнен с возможностью переключения на два разных числа полюсов с помощью регулятора с центробежным приводом, причем большее число полюсов меньше числа полюсов упомянутой обмотки возбуждения. На фиг, I показана электрическая машина постоянного тока, продолысый разрез; на фиг, 2 - электрическая схема привода вентилятора электрической машины. На корпусе электрической машины I постоянного ToKia, содержащ полюсы 2 с обмоткой 3 возбуждения и якорь 4 с обмоткой 5, вращающийся на валу 6, закрепленном в подшипниках 7, установлен вентилятор наездник 8 с рабочим колесом 9 и двухскоростным асинхронным электродвигателем Ю, К трём точкам обмотки 5 якоря присоединены перемычки li| соединяющие эти точки с регулятором 12, установленным на валу 6 И снабженным центробежным гфиводом 13.Шесть контактов регутхятсфа 12 соеД9нены с шестью контактными кольцами 14,установленными, на валу 6. Щетки 15 контактных колец 14 соединены пере-г мычками 16 с выводами обмотки статора всп{% огательного асинхронного электро игателя tO. При работе охлаждаемой электрической машины в верхней части диапазона регулирования частоты ее врашения центробежный привод t3 замыкает контакты регулятора 12, включающие охотку статора вспомогательного электродвигателя to на j6onbiuee число полюсов вследствие чего последний соЬбщает вращение вентилятору с частотой, которая больше частоты вращения якоря 4 в отношении, равном отношению большего числа полюсов охлаждаемой электрической машины I к / большему числу полюсов вспомогательного электродвигателя Ю. При работе охла8& да 9«1ой электрической машины I в нижней части диапазона регулирования частоты вращения регулятор 12 при помощи центробежного привода 13 п еключает обмотку статора вспомогательного асинхронного электродвигателя 10 на меньшее число полюсоВ| вследствие чего отношение частоты вращения рабочего колеса 9 вентилятора 8 и якоря 4 охлаждаемой электр , ческой машины I становится равным отношению числа полюсов охлаждаемой электрической машины I к меньшему числу полюсов вспомогательного асинхронного 8яектродш1гателя Ю, а частота вращения вентилятора - приблизительно равной частоте вращения вентилятора при работе охлаждаемой электрической машины в верхней части диапазона регулирования часто ты вращения. Таким офаз(Ж1, частота вра щения рабочего колеса 9 веигилятбра 8 приблизительно стабилизгфуется, Исклкьчение влияния изменения инвертированного в якорной обмотке 5 напряжения трехфазного переменного тока на рабочие характеристики вспомогательного асинхронного двигателя Ю обеспечивается конструкцией статорной обмотки последнего которая выполнена при большем числе полюсов на напряжение, соответствующее наибольшей частоте вращения якоря 4, а при меньшем числе полюсов - йа напряжение, соответствующее частоте вращения электрической машины в середине диапазона ее регулирования. Вьшолнение привода вентилятора лвктрической машины постояпяного тока с устройством для стабилизации частоты вращения вентилятора, а асинхронного двигателя - двухскоростиым, с переключе нием полюсов позволяет стабилизировать частоту вращения вентилятора, повысить 8Ф- фективностъ его работы, а значит и эффективность охлаждения тихоходных электрических машин постоянного тока, повысить их мсацность и надежность.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА с широким диапазоHcavi частоты вращения, содержащая $йсорь с обмоткой, полюсы с обмоткой возбуждения, независимый вентилятор с приводом от асинхронного электродвигателя, питаемого пере 1енным током от обмотки 51коря через инвертор, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, асинхронной электродвигатель вьгаолвен с возможностью переключения на два разных числа полюсов с помощью регулятора с центробежным приводом, причем большее число полюсов меньше числа полюсов упомянутой обмотки возбуждения. (Л -9 tc ел 00 (to 9 lft« Ф1в.1