Ротор машины двойного питания /его варианты/ Советский патент 1986 года по МПК H02K1/26 

двух групп концентрических катушек 11, 12, имеющих шаг, равный расстоянию между зонами 5, 6. Катушки П, 12 подключены к контактам для подсоединения к автономному источнику питания Уменьшение периодических изменений тока реакции в массиве

Изобретение относится к электрическим машинам, преимущественно к турбогенераторостроениюо

Цель изобретения - снижение потерь мощности в асинхронном режиме и повышение надежности работы машины.

На фиГо 1 представлен ротор, поперечное сечение; на фиг,2 - схема двухфазной (основной) обмотки ротора и короткозамкнутые катушки дополнительной обмотки| на фиг.З - концевая часть ротора, продольный разрез; на фиг„4 - соединение катушек дополнительной обмотки с возбудителем и с основной обмоткой.

Ротор машины двойного питания содержит однослойную обмотку из двух фаз 1 и 2, выполненных из концентрических катушек 3 и 4„ Между краями фаз 1 и 2 образованы зоны 5 и 6, расположенные друг относително друга через полюсное деление, равное 180 элоград. по окружности магнитопровода 7, и свободные от фаз 1 и 2о В зонах 5 и 6 магнитопровода 7 выполнены пазы 8 с проводниками 9 дополнительной обмотки 10, выполненной в виде двух групп концентрических катушек П и 12, имеющих шаг, равный расстоянию между зонами 5 и 6„ Этот шаг близок к диаметральному, но отличается от него на относительно небольшую величину расстояния между сторонами катушек 3 и 4, что позволяет избежать пересечения лобовых частей катушек П и 12 дополнительной обмотки 10о В частях 11 и 12, как правило, содержится по одной или две катушки, соединенных друг с другом последовательно перемычкой 13, а их концы 14 и 15 вьтедены на клеммы

ротора и пульсаций гармонических составляющих магнитодвижущей силы его обмотки снижает потери в статоре н в массиве ротора, уменьшает нагрев ротора и повьш1ает эксплуатационную надежность машины. 3 с.п.ф-лы,

4 ИЛо

s

о

5

0

5

0

16 и 17 для подключения к отдельному автономному возбудителю 18, генерирующему ток частоты скольжения ротора относительно магнитного поля статора. Возбудитель 18 включается в работу только в асинхронном режиме и отключается в синхронном. Конструктивно пазы 8 в концевых зонах магнитопровода 7 ротора имеют углубления 19 (фиг.З), в которых проводники 9 катушек 11 ч 12 дополнительной обмотки 10 на участках 20 переходят из верхнего слоя 21 в нижний слой 22, располагаемой по окружности в лобовой части под прямолинейными участками 23 двухфазной (основной) обмотки 1 и 2, т.е. под участками до изгиба 24 проводников фазы 2 при переходе их из верхне.го слоя в нижний слой в лобовых частях оВариантом предлагаемого ротора является исполнение его дополнительной обмотки 10 в виде коротко- замкнутых витков 25 и 26 (фиг.2),

Другим вариантом предлагаемого устройства является ее исполнение с дополнительной обмоткой 10 в виде двух групп катушек 11 и 12 ( фиг.4), присоединенной каждая одним из выводов 27 (28) к одному из выводов (клеммам)фаз 29 и 30, а другим выводом 16 и 17 - к возбудителю (не показан) основной двухфазной обмотки 1 и 2. При этом между выводами 27 и 16 и 28 и 17 катушечных групп 11 и 12 установлены гасительные переменные резисторы соответственно 31 и 32 с подвижными контактами 33 и 34 о Концы основной обмотки I и 2 введены на клеммь 35 и 36.

Устройство работает следующим образом.

в асинхронном режиме работы в катумках 11 и 12 дополнительной обмотки 10 ротора протекает ток, одна составляющая которого наводится полем статора, вращающемся относительно ротора с частотой f,s, где S - частота скольжения, а другая поступает от возбудителя 18, генерирующего ток этой частоты. Первая составляющая сглаживает периодические изменения тока реакции в массиве ротора. Это объясняется тем, что катушки дополнительной обмотки О заполняют зоны 5 и 6 ротора и в целом распределение проводников обеих (основной и дополнительной) обмоток по окружности его магнитопровода становится более равномерным.

Вторая составляющая тока дополнительной обмотки 10 сглаживает периодические изменения гармонического состава кривой НДС ротора в направлении осей d и q Равенство КДС может быть достигнуто точно, если катушки дополнительной обмотки 10 имеют диаметральный шаг, равный 180 эл.град. Это объясняется тем, что распределение токов по окр гжнос ти ротора становится идент1гчным распределению токов в двухфазной обмотке с диаметральным шагом, равномерно распределенной по окружности магнитопровода. Для групп концентрических катушек 11 и 12 дополнителной обмотки 10, имеющих шаг несколько меньший, чем диаметральный, сохраняется небольшая разница результирующей МДС ротора в направлейиях осей d и q, однако она существенно снижается по сравнению с ЩС ротора без такой дополнительной обмотки 10 При этом конструкция обмотки с группами катушек 11 и 12с шагом от одной зоны 3 к другой зоне 6 существенно проще, чем конструкция обмотки с катушками, имеющими диаметральный щаг, из-за отсутствия пересечений их в лобовых частях

В варианте ротора с резисторами 31 и 32, которые путем перемещения- контактов 33 или 34 вводятся в асинхронном и выводятся в синхронном режимах работы машины, обеспечивая протекание тока от вывода (клеммы) 1 6 к выводу (клеммы) 29 по группе ка- тущек 11 дополнительной обмотки 10 и от вывода (клеммы) 7 к вьюоду (клемме) 30 по х руппе катушек 12

512274

Р синхронном режиме контакты 33 и 34 вьтодят резисторы 31 и 32, т.е. замыкают накоротко клеммы 16 и 29, а 1 7 с 30 I ток по катушкам 11 и 12

5 дополнительной обмотки 10 не течет. Этот вариант исполнения не требует применения автономного возбудителя для катушек дополнительной обмотки. Она подключена к возбудителю осно в10 ной двухфазной обмотки 1 и 2„

Уменьшение периодических изменб- ншТ тока реакции в массиве ротора и пульсаций гармонических составляющих МДС его обмотки снижает по15 тери в статоре и в массиве ротора в асинхронном режиме и одновременно уменьшает нагрев стали ротора в активной и концевой частях, повьшая зксплуатационную надежность машины.

20 Во втором варианте ротора с короткозамкнутой дополнительной обмоткой 10 снижение потерь в асинхронном режиме и повьгаение надежности работы машины достигнуто час25 тично, а именно за счет снижения периодических изменений тока реакции якоря в массиве ротора в асинхронном режиме, в то время как периодическое изменение гармонического состава кривой МДС фаз обмотки 12 скомпенсировано не будет. Однако в связи с существенным упрощением такая конструкция ротора с ко- роткозамкнутыми витками катушек дополнительной обмотки 10, даже при

35 частичном достижении цели, в ряде практических случаев рациональна.

Что касается работы машины в синхронном режиме, то в этом режиме ток по дополнительной обмотке 10

ротора не протекает, его МДС создаг ется только основной двухфазной обмоткой 1,2 и поэтому конструкция сохраняет положительные свойства известного устройства; увеличенное

5 значение обмоточного коэффициента и уменьшенные потери в этом (синхрон-, ном) режиме.

30

50

Формула изобретения

. Ротор машины двойного питания, содержащий магнитопровод с пазами, в которых размещена двухфазная однослойная обмотка из концентрических катушек, между краями фаз которой образованы свободные от этой обмотки зоны, расположенные через 180 эл.град, отличающий5

с я тем, что, с целью уменьшения потерь мощности в асинхронном режиме и повытения надежности в упомянутых зонах выполнены пазы, в которых размещена дополнительная обмот- ка, выполненная в виде двух последовательно соединенных групп катуше с шагом, равным расстоянию между указанньми зонами, подключенных к контактам для подключения к авто- номному возбудителю частоты скольжения с

2 о Ротор .машины двойного питани содержащий магнитопровод с пазами, в которых размещена двухфазная одн елейная обмотка из концентрических катушек, между краями фаз которой образованы свободные от этой обмотки зоны, расположенные через 180 зЛрГрад, отличающийс тем, что, с целью уменьшения потер мощности в асинхронном режиме и по вьш1ения надежности, в упомянутых зонах выполнены пазы, в которых рамещена дополнительная обмотка в ви де короткозамкнутых витков с шагом

равным расстоянию между указанными зонами,

3, Ротор машины двойного питания, содержащий магнитопровод с пазами, в которых размещена двухфазная однослойная обмотка из концентрических катушек, между краями фаз которой образованы свободные от этой обмотки зоны, расположенные через 180 элоград, отличающий- с я тем, что, с целью уменьшения потерь мощности в асинхронном режиме и повышения надежности, в упомянутых зонах выполнены пазы, в которых размещена дополнительная обмотка, выполненная в виде двух групп катушек с шагом, равным расстоянию между указанными зонами, подключенных каждая одним из выводов к одному из выводов фаз, а другим вьгоодом - к контакту для подключения к автономному возбудителю частоты скольжения, а между вьшодами групп катушек дополнительной обмотки включены переменные резисторы.

Изобретение относится к электрическим машинам, преимущественно к турбогенераторам. Цель изобретения - снижение потерь мощности в асинхронном режиме и повьшение надежности работы машиныо Ротор машины двойного питания содержит однослойн/ю обмотку из двух фаз 1, 2, вьтолненных из концентрических катушек. Между краями фаз I, 2 образованы зоны 5, 6, расположенные относительно друг друга через полюсное деление, равное 180 элоград. по окружности маг- нитопровода 7, и свободные от фаз , 2о В зонах 5, 6 на магнитолрово- де 7 вьшолнены пазы В, в которьпс размещены проводники 9 дополнительной обмотки 10, вьтолненной в виде S (Л с:

Редактор И.Сегляник

Заказ 4421/53Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.А/5

Проиэродственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Составитель В.Трегубов Техред В.Кадар

Корректор Е.Рошко

Подписное