Многофазная обмотка статора самокомпенсированного асинхронного двигателя Советский патент 1989 года по МПК H02K17/28 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к обмоткам самокомпенсированных электрических машин, и может применяться в электрических машинах различного назначения.

Цель изобретения - получение на компенсационной о бмотке симметричного напряжения и повьшение использования материала магнитопровода статора.

На фиг. 1 схематически показано расположение двигательной и компенсационной обмоток; на фиг. 2 - схема

соединения катушек двигательной и компенсационной обмоток; на фиг. 3 - векторная диаграмма напряжений и токов самокомпенсированного двигателя.

Многофазная обмотка содержит однослойные двигательную 1 и компенсационную 2 обмотки. Двигательная обмот- ка 1 включает распределенные катушки 3-11 и занимает 18 пазов при числе полюсов 2р 6.

Компенсационная обмотка 2 содержит распределенные катушки 12-14 и занимает шесть пазов при числе полюсов 2р . 2.

Двигательная 1 и компенсационная 2 обмотки соединены параллельно, а их питание осуществляется через вьшоДЫ С, Cft и C;J.

Обмотка работает следующим образом.

При подключении двигательной и компенсационной обмоток к сети по ним протекают токи, создающие в зазоре бегущее магнитное поле. Поскольку двигательная 1 и компенсационная 2 обмотки имеют разное число витков, число пар полюсов и уложены каждая в своей зоне, то на границе зон двигательной и компенсационной обмоток возникает вторичный продольный краевой эффект, заключающийся в появлении прямо- и обратнобегущих волн магнитного поля.

В зоне компенсационной обмотки 2 комплексная амплитуда векторного потенциала прямобегущего магнитного поля определяется выражением

Jil/i ).

.

(1)

где j 4-1, об -5 6 5Ео ;

Е, 2

I |°-(1-S);

.

4i+je)

(2)

амплитуда плотности первичного

тока;

S - скольжение асинхронной машины; t - полюсное деление; ЕО - добротность асинхронной машины; X - координата по расточке статора. По известному распределению комплексных амплитуд векторного магнитного потенциала вдоль зоны компенсационной обмотки определяется распределение индукции

В

dA dx

(3)

По индукции в зоне компенсационной обмотки, при учете геометрических и обмоточных данных машины, определяется ЭДС, индзщируемая в ком-- пенсационной обмотке под действием

прямобегущей волны магнитной индукции вторичного продольного краевого эффекта, а поскольку фазовый

сдвиг ЭДС компенсационной обмотки определяется мнимой частью комплексного числа -ofA, то эта ЭДС, индуцируемая в компенсационной обмотке, отстает от напряжения сети на некоторый угол (что следует из знака числа -оС Д) и, тем самым, в. компенсационной обмотке наводится ЭДС Е, действующее значение iU которой превышает напряжение сети U и вектор ЭДС

по фазе отстает от вектора напряжения сети и. Вектор тока компенсационной обмотки ICQ в этом случае отражает вектор напряжения U сети, что и позволяет повысить коэффициент мощности

0 двигательной обмотки 1 за счет того.

If что суммарный ток 1 определяется

суммой токов 1 и

Наведение ЭДС в компенсационной обмотке обусловлено эффектом выноса

5 магнитного поля из зоны двигательной обмотки в зону компенсационной обмотки, которьй аналогичен эффекту выноса магнитного поля из-под сбегающего края индуктора линейных асинхронных

0 машин. Суть этого явления заключается в том,что,когда элемент ротора нахо-; дится под индуктором (статором, двигательной обмотки) ,в нем наводится ЭДС ; скольжения. Когда этот элемент ротора

5 -выходит за пределы индуктора (статора ; двигательной обмотки), то исчезает причина, вызывающая появление в роторе ЭДС скольжения, т.е. магнитное поле возбуждения двигательной обмот0 ки. Таким образом, в зоне сбегающего края индуктора (статора двигательной обмотки) в роторе возникают апериодические затухающие токи, которые и формируют магнитное поле вращающе5 гося ротора. Наиболее приемлемые значения добротностей ЕО для использования 3|ффекта выноса поля в электрической машине обычного исполнения составляют величину более 100.

Таким образом, применение однослойных обмоток в самокомпенсированном асинхронном двигателе позволяет за счет резкой границы между зонами двигательной и компенсационной обмоток получить на компенсационной обмотке симметричное напряжение, достаточное для компенсации реактивной мощности двигательной обмотки. Кроме того, отсутствие полузаполнённых

0

,7

Изобретение относится к самокомпенсированным асинхронным электродвигателям. Целью изобретения является получение на компенсационной обмотке симметричного напряжения и повышение использования материала магнитопровода статора. Для этого многофазная обмотка содержит однослойные обмотки двигательную - и компенсационную. Двигательная обмотка уложена в M пазах при числе полюсов 2P = 6, компенсационная обмотка - в N пазах при числе полюсов 2P= 2. Обе обмотки имеют разное число витков. При вращении ротора двигателя на границе двигательной и компенсационной обмоток возникает вторичный продольный краевой эффект, обусловленный эффектом выноса магнитного поля из зоны двигательной обмотки в зону компенсационной в роторе, что и обеспечивает компенсацию реактивной составляющей намагничивающего тока двигательной обмотки, т.е. увеличение коэффициента мощности. Электродвигатель предназначен для приводов с высоким коэффициентом мощности. 3 ил.

678

9 W П

/г /J /#

./99 /Ж /Жч

.2

cpue.i

9 W П

/г /J /#

/WS.

gfuff3