Каскадная бесконтактная асинхронизированная машина Советский патент 1987 года по МПК H02K19/24 

1

Изобретение относится к электрическим мадшнам питания, ко торые могут быть -использованы в ка- 1честве источника электроэнергии ста :бильной частоты при переменной частте вращения приводного вала в автономных системах электроснабжения, а также в качестве регулируемого элекродвигателя при стабильной частоте питающего напряжения.

Цель изобретения - расширение области применения путем расширения частотного диапазона, повышения допустимой частоты вращения и быстродействия при регулировании машины.

На чертеже представлена каскадная : асинхронизированная машина, имеющая п роторов, поперечньш разрез.

Каскадная бесконтактная асинхронизированная машина состоит из двух электрических мапшн 1 и 2, роторы 3 и 4 которых механически соединены между собой Каждый из шихтованных статоров 5 и 6 содержит по одной трехфазной якорной обмотке 7 и 8, Эти обмотки соединены последовательно. Одна из них подключена зажимами к трехфазной сети, Статорные однофазные обмотки 9 и 10 возбуждения подключены к соответствующим фазам регулируемого дв. хфазного источника 1 I переменного напряжения. Оба ротора 3 и 4 установлены на одном валу 12, выполнены явнополюсными безобмоточными Обмотки 9 и 10 и роторы 3 и 4 и смещены друг относительно друга по окружности на 1/п пол:осного деления.

Как статоры, так и роторы машин и 2, входящих в каскадную машину, 40 гут быть выполнены в виде одного общего пакета. Якорные обмотки 7 и 8 каждой из машин размещены в секторе 2н /п эл. рад, а однофазные обмотки 9 и iO каждой из машин смещены относительно соответствугащих якорных обмоток 7 и 8 на /T/k эл. рад, где k меняется последовательно от I до п.

В качестве элек рических машин, входящих в каскадную бесконтактную асинхронизироваиную мащину, можно применять индукторные машиньц а также машины с внутризамкнутым и внешне- замкнутым потоками

Каскадная бесконтактная асинхронизированная машина работает следутощнм образом (на примере индукторных машин с коммутацией потока).

Для упрощения описания работы число пар полюсов каждой электрической машины р 1 и число роторов п 2,

При питании обеих статорных обмоток 9 и 10 возбуждения постоянным током и при вращении роторов с частотой вращения to магнитный поток является знакопеременным во времени по отношению к плоскости каждого витка . обмотки 7 и 8 якоря за. счет периодического изменения магнитного сопротивления на пути потока и, соответственно,, вызывает в ней знакопеременную ЭДС. .

ЭДС eф(t) в каждой фазе якорной обмотки 7 для первой машины

20

еф/t) E sinwt, для второй машины 2

еф(Ь)

U t.

При питании обеих статорных обмоток возбуждения переменными токами.

Ч, {.

1г sinw,.t;

о t I - COS W.t

to I

результирующая ЭДС в каждой фаяе, образованной соответствующими якорными обмотками, имеет частоту равную сумме (разности) частот w и ю-:

e(t) е, (t) + 65 (t)

X ainut -w)t;

EoSinWrt

Epcoswpt Cosiot EoCos((t) e,(t)

-Ф scoswt

+to)t.

+ e, (t)

+ .ОЁШ t -sin(ot

Таким образом, предлагаемая каскадная бесконтактная асинхронизированная машина может быть выполнена с расчетом на более высокие частоты вращения, имеет повьщтенное быстродействие при регулировании и более высокий коэффициент мощности, так как не содержит обмоток на роторе.

Формула изобретения

1. Каскадная бесконтактная асинхронизированная машина, содержащая п (п 1) электрических машин, роторы которых механически соединены между собой, а статоры вьтолнены с одной т-фазной якорной обмоткой и одной однофазной обмоткой подключеннйй к п-фазному регулируемому источнику, о т л и ч а -ю щ а я с я тем, что.

31334299

целью расширения области применения

щ эл од ки ре фа ще як ра но

путем увеличения частотного диапазона, повьшения допустимой частоты вращения и быстродействия машины, роторы выполнены явнополюсными безобмоточными, полюса роторов соседних машин и однофазные обмотки смещены по окружности друг относительно друга на 1/п полюсного деления, одноимен- .ные фазы якорных обмоток всех машин соединены последовательно.

2. Машина по п. I, отличающаяся тем, что роторы и статоры электрических машин выполнены в виде одного общего пакета, якорные обмотки каждой машины размещены в секторе 2 Я/п электрических радиан, а однофазные обмотки каждой из машин смещены относительно соответствующей якорной обмотки на T/k электрических радиан, где k меняется последовательно от 1 до п.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к машинам двойного питания, и может быть использовано в качестве источника электроэнергии стабильной частоты при переменной частоте вращения приводного вала в автономньк системах электроснабжения, а также в качестве регулируемого а ю электродвигателя при стабильной частоте питающего напряжения. Целью изобретения является расширение области применения путем расширения частотного диапазона, повышение допустимой частоты вращения. Каскадная бесконтактная асинхронизированная машина состоит из двух электрических машин 1, 2, безобмоточные роторы 3,4 которых механически соединены между собой. Каждый из шихтованных статоров 5, 6 содержит по трехфазной якорной обмотке 7, 8, которые объединены в единую обмотку путем последовательного соединения одноименных фаз. Одна из обмоток подключена зажимами к трехфазной сети. Статорные однофазные обмотки возбуждения 9, 10 подключены к соответствующим фазам регулируемого двухфазного источника переменного напряжения П. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с fS (Л i/cemtf со СО 4 ю со со