Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к машинам, не имеющим возбуждения на роторе.
Целью изобретения является распгирение функциональных возможностей.
На фиг.1 представленя электрическая схема однофазной обмотки двигателя; на фиг.2 - двигатель, поперечное сечение.
На статоре 1 расположена обмотка
2(показаны ее лобовые части). Ротор
3имеет полюсные выступы 4, число которых равно числу пар полюсов. Длина полюсной дуги выступа должна составлять около половины длины двойного полюсного деления.
Двигатель работает следующим образом.
Вращающий момент однофазного реактивного синхронного двигателя может быть, определен выражением .
1 dL
.г
(1)
М
L
2 ае
де L - индуктивность обмотки двигателя;
i - ток в обмотке двигателя; , 9 - угловая координата, определяющая положение ротора. ндуктивность
sinKG; (2)
( (3)
i I cosMt;
(4)
0
LC постоянная составляющая;
де
LV переменная составляющая индуктивности;
Imамплитудное значение тока; t время;
начальное значение угла 0 ;
QOСА) - угловая частота питающего
напряжения; Я - синхронная угловая скорость
вращения двигателя. Путем подстановки (2) - (4) в выажение (1) можно получить
1 M KLlIrr eosK(lt+6)
после преобразований
M M {2co3K(nt4-GO - -cos (КП+2со) t+ +К QO -t-cos (KS7-20}) t+Kej, Щ,
гпе M -t-iio m 8
полагая
Кп-ь20 0 или Kn-2u)0,(5)
можно получить
(2и1±кео)+со8(4сЛ±Квд)- -i-cosKSol.
ыражение для момента при выполнении словия (5) показывает, что момент одержит постоянную составляющую
ке„,
обуславливающую поддержание вращения
отора.
з условия (5) можно получить, что
2 j .
Величина параметра К зависит от чиса полюсных выступов ротора. В известных реактивных синхронных двигатеях число полюсных выступов ротора равно числу полюсов статора.
При этом величина параметра К также равна этому числу. В данном двигателе число полюсных выступов ротора равно числу пар полюсов статора, благодаря чему может быть достигнуто уменьшение в два раза параметра К и соответственно увеличиние в два раза скорости вращения двигателя.
Вторым условием, необходимьЕМ для получения указанного эффекта, является нерав 1омерное распред1еление катушек каждой фазы обмотки статора на протяжении двойного полюсного деления .
Оптимальным является распределение, при котором активные стороны всех катушек, принадлежащих катуйечным группам двух соседних разноименных полюсов, размещаются на протяжении половины двойного полюсного деления статора, а его вторая половина о.стается незанятой обмоткой этой фаз,ы.
При вьшблнении указанных условий значение параметра К равно числу пар полюсов обмотки статора. Вследствие этого частота вращения
120f
где п - частота вращения двигателя, об/мин;
f частота питаклцего напряжения
Гц;
Р число пар полюсов обмотки статора.
Согласно этому выражению при частоте питающего напряжения 50 Гц значения , 3, 5 соответствуют частотам вращения 6000; 2000; 1200 об/мин недостижимым для известных синхронных двигателей.
Обмотка двигателя выполняется амалогично -обмоткам обычных двигателей этого типа из катушечных групп, соетавленных из одной или нескольких катушек, распределенных по/пазам сердечника статора. Для однофозного двигателя такую -обмотку можно получить из обычной однофазной обмотки с катушечными группами обеих полярностей путем попарного исключения п ловины ее катушечньпс групп. Пометив катушечные группы исходной обмотки в порядке их следования вдоль окруж ности расточки статора цифрами 1-1-0-0-1-1-0-0 и т.д., нужно исключить все катушечные группы, помеченные цифрой 0. Полученная обмотка будет иметь в два раза меньшее число полюсов исходная. Двигатель может вьтолняться многофазным. Обмотка т-фазного двигателя выполняется путем укладки на статоре m-однофазных обмоток. Обмотки двух соседних фаз укладываются с относительным сдвигом по окружности расточ ки статора ни две т-части двойного полюсного деления .т.е. наэл. град Исключение из этого правила составляет двухфазная обмотка, которая при определении величины относительного сдвига должна рассматриваться как четырехфазная. Таким образом, дл двухфазной обмотки относительньй сдвиг по окружности статора составляет одно полюсное деление или 180 эл. град. Такая обмотка также может быть получена из однофазной обмотки обычного двигателя, с тем различием, что дпя перехода к двухфазной обмотке катушечные группы, jio меченные цифрой О, не исключаются а , вьзделяются в самостоятельную ветвь. используемую в качестве второй фазы об мотки. Такое выполнение приводит к улу чшению использования объема активной части по сравнению с однофазным двигателем, что позволяет повысить его габаритную мощность. Для трехфазной обмотки относитель ный сдвиг фаз по окружности статора составляет 2/3 двойного полюсного деления или 240 эл.град. Это означа1474 ет, что относительное расположение фаз этой обмотки сохраняется таким же как в трехфазных обмотках двигателей обычного исполнения, но изменяется порядок следования фаз. Технико-экономический эффект от изобретения заключается в возможности получения значений скорости вращения двигателя, которые ранее могли быть получены только с помощью более , сложных и дорогих устройств - машин двойного питания, коллекторных или вентильных двигателей, преобразователей или умножителей частоты, что расширяет функциональные возможности двигателя. Формул аизобретения 1, Синхронный реактивный электродвигатель, содержащий статор с обмоткой и ротор с явно выраженными полюсами, отличающийся тем, что, с цепью расширения функционаЛьных возможностей путем получения удвоенного значения скорости вращения при данном числе полюсов обмотки статора электродвигателя, число полюсов ротора равно числу пар полюсов обмотки статора, а катушки обмотки статора одной из полярностей смещены вдоль окружности статора в одинаковом направлении и на одинаковые расстояния относительно среднего положения между катушками противоположной полярности. 2. Электродвигатель по п.1, о т личающийся тем, что катушки обмотки статора выполнены с уко- . роченными шагами, исключающими взаимное перекрытие катушек различных полярностей, 3, Электродвигатель по пп.1и2, отличающийся тем, что еличина смещения катушек одной из олярностей относительно среднего оложения между катушками противопоожной полярности составляет половиу полюсного деления.
Фиг.1
Изобретение относится к электрическим машинам, не имекяцим возбуждения на роторе. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем получения удвоенного значения скорости вращения. Электродвигатель содержит статор 1, на котором расположена обмотка 2. Ротор 3 имеет полюсные выступы 4, число которых равно числу пар полюсов обмотки статора, а длина полюсной дуги выступа 4 должна составлять около половины двойного полюсного деления. Катушки обмотки 2 статора 1 одной из полярностей смет щены вдоль его окружности в одном .направлении и на равные расстояния относительно среднего положения между катушками противоположной полярности. Катушки обмотки 2 могут быть выполнены с укороченньичи шагами, исключающими взаимное перекрытие катушек различных полярностей. Величина смещения катушек может составлять половину полюсного деления. В данном СЛ изобретений появляется возможность получения /дополнительной частоты вращения простыми средствами. 2 з.п, ф-лы, 2 шт. ф1/г.1
