Асинхронная машина Советский патент 1987 года по МПК H02K9/04 

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к асинхронным машинам с фазным ротором с переменной частотой враш.ения и переменной нагрузкой.

Цель изобретения - улучшение условий вентиляции асинхронной машины и экономия электроэнергии.

На фиг. 1 нриведена электрическая схема асинхронной машины; на фиг. 2 - циклограмма нагрузки.

Машина 1 состоит из статора 2 и фазного ротора 3. Охлаждение машины осуществляется вентилятором, нриводной двигатель 4 которого содержит обращенный статор 5, насаженный на вал асинхронной машины, и короткозамкнутый ротор 6. Частота вращения и нагрузка асинхронной машины 1 регулируются блоком 7 регулирования. Переключение числа пар полюсов обмотки статора двигателя вентилятора осушествляется блоком 8 переключения числа пар полюсов, а переключение чередования фаз - блоком 9. Цепь управления этих блоков соединена с блоком 10 управления, входы которого соединены с выходами датчика 11 фазы, включенного в цепь обмотки ротора асинхронной машины, и датчика 12 режима.

Асинхронная машина работает следующим образом (на примере балансирной электрической машины, имеющей двигательный и генераторный режимы, являющиеся наиболее общими для мащин переменной частоты вращения).

В соответствии с циклограммой нагрузки машины в двигательном и генераторном режимах работы нагрузка машины возрастает с ростом скольжения. Такой режим характерен практически для всех балансир- ных машин. При этом в зависимости от. режима работы циклограммы нагрузки в двигательном и генераторном режимах либо совпадают (кривые а-б, в-г), либо нагрузка балансирной машины в одном из режимов (генераторном или двигательном) больше, чем в другом (кривые циклограммы а-б, в-г). С ростом скольжения машины пропорционально растет частота и амплитуда напряжения, питающего двигатель вентилятора. Причем с ростом скольжения машины при числе пар полюсов мащины, большем или меньшем числа пар полюсов двигателя вентилятора, частота вращения двигателя вентилятора растет, обеспечивая увеличение расхода охлаждающего воздуха с ростом нагрузки машины. Аналогичная зависимость изменения частоты вращения ротора двигателя вентилятора в функции скольжения машины имеет место при равенстве чисел пар полюсов машин и встречном направлении вращения магнитного поля статора двигателя вентилятора относительно направления вращения ротора. При согласном направлении частота вращения ротора двигателя вентилятора сохраняется постоянной.

Изменение интенсивности охлаждения асинхронной машины с изменением уровня

нагрузки и в зависимости от графиков нагрузки в генераторном и двигательном режимах может быть осуществлено изменением частоты вращения двигателя вентилятора переключения числа пар полюсов

и чередования фаз обмотки статора. Эти переключения осуществляются в блоках переключения числа пар полюсов и чередования фаз, управляемых блоком управления.

Блоки переключения представляют собой

5 коммутационные аппараты низкого напряжения. В качестве коммутаторов могут быть использованы модификации электромагнитных контакторов типа КТ, предназначенных для работы на вращающихся частях электрических мащин, либо электронный коммутатор

0 на базе оптронных семисторов.

В качестве исполнительного механизма блока управления .может быть использовано электромагнитное реле. Сигнал на блок управления поступает от датчика фазы,

5 представляющего собой реле направления мощности.

Алгоритмы переключения задаются датчиком режима с учетом режима нагрузки машины и уровня мощности. При равенстве уровней нагрузки машины в двигатель0 ном и генераторном режимах датчиком режима осуществляется переключение числа пар полюсов таким образом, чтобы число пар полюсов асинхронной машины Рам было больше или меньше числа пар полюсов двигателя вентилятора Рд (для кри5 вых а и б циклограмм) или равны (для кривых 8 и г циклограмм). При этом в первом случае осуществляется переключение чередования фаз таким образом, чтобы в двигательном режиме направление вращения магнитного поля статора двигателя вентилятора было направлено встречно направлению вращения ротора, а в генераторном - согласно. При малой нагрузке в обоих режимах направление вращения .магнитного поля обмотки статора двигателя

5 вентилятора должно быть согласно направлению вращения ротора. Если в генераторном режиме нагрузка машины больше, чем в двигательном, то целесообразно переключение числа пар полюсов Рам .машины таким образом, чтобы при 0 встречном направлении магнитного поля обмотки статора двигателя вентилятора направлению враи1ения ротора, а в двигательном режиме - при враше- нии магнитного поля обмотки статора согласно направлению вращения ротора.

5 Предлагаемая система вентиляции позволяет заданием соответствующего алгоритма переключения числа пар полюсов и направления чередования фаз осупдествить авто0

матическое регулирование расхода воздуха, охлаждающего балансирную машину в функции нагрузки, близкое к оптимальному, определяя этим улучшение условий вентиляции асинхронной машины и экономии энергии на вентиляцию.

Формула изобретения

Асинхронная машина с независимой вентиляцией, содержащая статор с обмоткой, фазный ротор с валом, электродвигатель вентилятора обращенного типа, имеющий статор с обмоткой, установленный на валу, отличающаяся тем, что, с целью улучшения условий вентиляции и экономии

0

5

электроэнергии, она снабжена блоком переключения числа пар полюсов, блоком переключения чередования фаз, датчиком режима и блоком управления, обмотка статора электродвигателя вентилятора выполнена полюснопереключаемой и подключена к входу блока переключения числа пар полюсов, выход которого соединен с входом блока переключения чередования фаз, а его выход подключен к датчику фазы, вход которого подсоединен к обмотке фазного ротора, причем вторые входы блока переключения числа пар полюсов и блока переключения чередования фаз подключены к выходам блока управления, входы которого соединены с выходами датчика режима.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения заклю ается в улучшении условий вентиляции и экономии электроэнергии. Асинхронная машина с независимой вентиляцией содержит статор 2 с обмоткой, фазный ротор 3 с валом, электродвигатель вентилятора со статором и обмоткой. Благодаря тому, что обмотка статора электродвигателя вентилятора выполнена полюснопереключаемой, а машина снабжена блоками переключения числа пар полюсов 8 и чередования фаз 9, датчиком 12 режима и блоком 10 управления, соединенными с полюснопереключаемой обмоткой и обмоткой фазного ротора, обеспечивается достижение поставленной цели. 2 ил. оэ о со оо (Ри.г.1

-S

9LL2.2