Трехфазное индукционное сопротивление Советский патент 1993 года по МПК H02P1/26 

Изобретение относится к электротехни1- ческой промышленности и может быть использовано для пуска и регулирования скорости асинхронного двигателя с фазным ротором.

Известно трехфазное индукционное сопротивление, содержащее три пары сплошных соосно расположенных ферромагнитных цилиндров, обмотку, намотанную на каждом внутреннем цилиндре, три внутренних цилиндра соединены с торцов ферромагнитными пластинами, а три внешних - ферромагнитными перемычками.

В таком устройстве значителен расход медного провода, оно имеет завышенные габариты и обладает неудовлетворительной регулировочной характеристикой, т.е. уменьшение сопротивления устройства вследствие уменьшения частоты тока происходит в недостаточной мере, a cos p имеет низкое значение..

Наиболее близким к изобретению является трехфазное индукционное сопротивление, содержащее три ферромагнитных полых цилиндра и трехфазную обмотку, причем обмотка каждой фазы выполнена из

двух последовательно соединенных секций, причем одна секция намотана на внешней поверхности ферромагнитного цилиндра, другая - на внутренней.

Однако в этом устройстве также значителен расход меди, costp низок и улучшение регулировочной характеристики, достигаемое за счет уменьшения сопротивления устройства, недостаточно.

Целью изобретения является экономия меди, улучшение регулировочной характеристики за счет усилений зависимости полного сопротивления устройства от частоты и повышение cosp .

Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном индукционном сопротивлении, содержащем три ферромагнитных полых цилиндра, соединённых между собой с торцов двумя ферромагнитными пластинами, обмотку, намотанную с принудительным шагом на каждом цилиндре . выполняют из ферромагнитного проводника, геометрические размеры сечения которого более двукратной эквивалентной глубины проникновения электромагнитного по™ на частоте 50 Гц, причем обмотка изготавливаfc

VI

О

--А

о

Јь

ел

ется многослойной, а слои витков соединяются таким образом, чтобы токи во всех слоях обмотки при переходе от витка к витку имели одинаковое направление.

На фиг. 1 изображено предлагаемое индукционное сопротивление в случае выполнения фазной обмотки из трех слоев витков; на фиг.2 пОказайсГдйа витка из проводника круглого и прямбУ вЛЬйого сечения,1 на фиг. электрические соединение слоев фазной обмотки; на фиг.4 - направление токов 1 {Гслоях схематично изображенной фазной обмотки; на фиг.5 приведены характеристики трехфазного индукционного сопротивления.

Индукционное сопротивление состоит из трех полых ферромагнитных цйлиндрбв 1 .покрытых слоем изоляционного материала 2 и соединенных с торцов фёрромагнй т- ными пластинами 3. На цилиндрах находятся слои витков 4, 5, 6 из ферромаг- нитЯбгр материала, между которыIMM прокладываются слои изоляции 2, Слои витков каждой фазной обмЬткй со ёд няйтся между собой, как показано на фиг.З.

Устройство работает следующим образом. Фазные обмотки индукционного ёо- противления подключаются к контактным кольцам асинхронного двигателя. Припуске и регулировании скорости асинхронного двигателя по слоям витков 4, 5, б фазных обмоток протекает переменный ток, частота которого изменяется. С изменением частоты изменяется сбпротивлё нЖ устроЙства, .обусловленное потоками рассеяния и вихревыми токами в ферромагнитных Цилиндрах и пластинах. Так какобмотка выполнена из ферромагнитного материала, то с изменением частоты будет изменяться и сопротивление самой обмотки вследствие действия поверхностного эффекта. Существенно поверхностный эффект проявляется в том случае, если геометрические размеры сечения проводника более двукратной эквивалентной глубины проникновения электромагнитного поля. При круглом сечении проводника этим размером является диаметр d (фиг.2), при прямоугольном ширина а и высота b сечения (фиг.2).

Для усиления зависимости сопротивления ферромагнитной обмотки от частоты

она выполняется многослойной. При электрическом соединении слоев, показанном на фиг.З,токи в слоях витков будут протекать в одинаковом направлении (схематично, для

одного момента времени показано стрелками на фиг.4, крестиками внутри сечения витков показано направление тока в витках). Обеспечение одинакового направления тока в слоях витков приводит к усилению поверхностного эффекта, а следовательно, к увеличению зависимости сопротивления от частоты. Экспериментальная кривая 7 зависимости полного сопротивления Z устройства от частоты приведена на фиг.5. ,

Здесь полное сопротивление Z измеряется в относительных единицах и определялось как отношение сопротивления устройства на какой-либо частоте к значению сопротивления на частоте 100 Гц.

Использование ферромагнитного проводника и многослойное выполнение об- мо тки увеличивают долю сопротивления , самой обмотки в общем сопротивлении устройства, что ведет к увеличению cosy) трёхфазного индукционного сопротивления. На фиг.5 показана экспериментальная, зависимость сб$(р ОТ частоты (кривая 8).

Таким образом, в предлагаемой конструкции экономится медь, повышается значение cosy) и усиливается зависимость сопротивления устройства от частоты, что улучшает регулировочную характеристику.

Формула изобретения Трехфазное индукционное сопротивление, содержащее три ферромагнитных полых цилиндра, соединенных между собой с торцов двумя ферромагнитными пластинами, и обмотку, намотанную с принудительным шагом на каждом цилиндре, о т л и ч а- ю щ е е ее я тем, что, с целью улучшения регулировочной характеристики и повышения GOS0J устройства, обмотка выполнена из ферромагнитного проводника, геометри- ческие размеры сечения которого более эквивалентной глубины проникновения электромагнитного поля на частоте 50 Гц, обмотка выполнена многослойной и слои витков соединены таким образом, что токи во всех слоях при переходе от витка к витку имеют одинаковое направление.

Использование: в области электротехники. Сущность: устройство содержит три полых ферромагнитных цилиндра, покрытых слоем изоляционного материала и соединенных с торцов ферромагнитными пластинами. На цилиндрах находятся слои витков из ферромагнитного материала, между которыми прокладываются слои изоляции, 5 ил.

f епф

$шш

Z

cosiw

20 4й 60 во too i Гц

: :-;Х:..- - .--. , . .

Фиг. 5