Электрическая машина Советский патент 1984 года по МПК H02K17/24 

Изобретение относится к электри ческим машинёш и может быть применено для общепромышленных механизмов. Известны электрические машины с держащие трехфазную обмотку на ста горе и трехфазную обмотку н роторе подключенную к обмотке статора через выпрямитель, резистор, шунтирующий обмотку ротора, а также контакт, зв1мыкающий накоротко обмотку ротора на бремя пуска l . Недостатком такой машины являются увеличенные размеры, так как она содержит большое количество вентилей, а также аппаратуру для переключений во время пуска в цепи ротора. Наиболее близкой к данной по технической сущности и достигаемому эффекту является электрическая машина, содержащая трехфазные обмотки на статоре и на роторе с под ключенными к фазам вентиля, фазы соединены последовательно и включе ны в звезду 2J . Недостатком такой машины являет ся ее сложная конструкция: содержит четыре контактных кольца на ро торе, а схема соединений ее обмотк рртора слишком усложнена. Цель изобретения - упрощение конструкции. МЕШШНЫ . Указанная цель достигаемся -тем что в машине, содержащей трехфазну обмотку на статоре и на роторе с подключенными к фазам вентилями, соединенным последовательно,все фазы обмоток статора и ротора соединены согласно, один из вен- тилей включен анодом к концу одной из фаз обмотки статора и нач лу одной из фаз обмотки ротора, а катодом - к концу другой фазы обмотки статора и к анодам второго и третьего вентилей, катод второго вентиля соединен с кЪнцом третьей фазы обмотки статора и наЧсшом третьей фазы обмотки ротора, а катод третьего вентиля подключен к концу третьей фазы обмотки статора. На чертеже представлена электри ческая схема. Фазы обмотки статора 1-3 соединены последовательно с фазами обмотки ротора 4-6. Начала фаз обмотки статора 1-3 соединены последовательно с фазами обмотки ротора 4-6 Начала фаз обмотки статора 1-3 и ротора 4-6.обозначены точками. Все фазы обмоток статора 1-3 и ротора 4-6 соединены согласно. Вентиль 7 подключен анодом к концу фазы 1 обмотки статора и к началу фазы 4 обмотки ротора, а катодом - к концу фазы 2 обмотки статора и анодом вентилей 8 и 9. Катод вентиля 8 соединен с началом фазы 5 обмотки ротора, а катод вентиля 9 соединен с концом фазы 3 обмотки статора и началом фазы 6 обмотки ротора. Электрическая машина работает следующим образом. При подключении обмотки статора к трехфазной сети в обмотке статора протекает симметричный трехфазный ток, который создает вращающееся маг нитное поле, которое индуктирует в фазах обмотки ротора ЭДС частоты скольжения, под действием которых в роторе протекают токи частоты скольжения. Эти токи замыкаются через фазы обмотки ротора и вентили 7-9. Взаимодействие токов частоты скольжения ротора с вращающимся магнитн.ым полгал статора создает пульсирукиций момент, направленный в сторону враще: ния. Кроме того, по обмотке ротора протекают токи частоты сети за счет электрического соединения обмотки ротора с обмоткой статора. Эти токи создают на роторе поле, пульсирующее с частотой сети. Взаимодействие этого поля с вращающимся полем статора создает на роторе пульсирующий момент, средняя величина которого направлена в сторону вращения ротора. Пульсации этого поля ротора синхронизированы с полем статора, так как выпрямленные токи ротора, пульсирующие с частотой сети, являются частично составляющими токов обмотки статора. Указанная синхронизация аналогична синхронизации поля индуктора и токов якоря в коллекторных Мсшшнах переменного тока. Преимущество машины в том, что она бесколлекторная, а синхронизация обеспечивается путем включения вентилей по предлагаемой схеме. Таким образом, в машине совмещен принцип работы известных асинхронной и коллекторной машин переменного тока. Пульсация результирующего магнитного поля машины вызывает биение токов статора с частотой скольжения. Однако достаточно большие маховые массы ротора при частоте сети 50 Гц обеспечивают плавность хода мсшганы, т.е. постоянство ее скорости вращения. Машина синхронно-асинхронная. При малых нагрузках (20-30%) от номинальной она работает в синхронном режиме, а при увеличении нагрузкиустойчиво работает в асинхронном режиме. В асинхронном режиме механическая характеристика ее мягкая, мягче, чем у серийных асинхронных двигателей с фазным ротором. Наиболь ший момент ( примерно 2,5 номинального момента) машина развивает в режиме пуска. При этом пусковой ток 1ебольшой по величине (3-3,5. номинсшьного). Таким образом/ машина имеет ьолыиой пусковой момент при небольшом пусковом токе и обеспечивает плавный пуск без переключений в цепи ротора.

Упрощение конструкции машины обеспечивается упрощением схемы соединений обмотки ротора ( Фазы обмотки ротора соединены по схеме простой звезды), а также уменьшением количества контактных колец на

роторе ( три вместо четырех в известной электрической машине).

Машина может быть использована в качестве двигателя для подъемно-транспортных механизмов ( например, подъемных кранов) для механизмов , требующих большего пускового момента при ограниченном пусковом токе (дробилки и др. механизмы). Машина может быть реализована на 6a зе трехфазньк асинхронных машин с фазным роторсял.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, содержащая статор и ротор с трехфазными обмотками на них и вентилями, подключенньми к фазам, обмоток. соединенных последовательно, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, все фазы обмоток статора и ротора соединены согласно, один из вентилей подключен анодом к концу одной из фаз обмотки статора и началу одной из фаз обмотки ротора., а катодом к концу второй фазы обМотки статора и к анодам второго и третьего вентилей, катод второго вентиля . соединен также с концом третьей фазы обмотки статора и началом третьей фазы обмотки ротора, % катод третьего вентиля подключен к концу третьей фазы обмотки статора. .