ДВУХФАЗНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Советский патент 1968 года по МПК H02K17/30 

Известны двухфазные регулируемые асинхронные двигатели, питаемые от трехфазной сети, у которых концы обмотки статора подключены к двум фазам сети непосредственно, а средняя точка через магнитный усилитель - к третьей фазе.

Недостатком таких двигателей является асимметрия фазных напряжений, вызываемая включением обмоток, сдвинутых на 90° эл. в трехфазную сеть, и, как следствие, низкие энергетические показатели.

В известных конструкциях при сдвиге фаз на 60° эл. обмотка занимает полностью только пазов статора, а пазов остается без обмотки.

В предлагаемом двигателе обмотка выполнена двухслойной со сдвигом фаз на 60° эл. и с укорочением шага на одну треть полюсного деления или на величину, близкую к ней, причем секции обмотки распределены по всем пазам, образуя полностью или частично заполненные проводниками обмотки пазовые зоны, чередующиеся между собой.

При сдвиге обмоток фаз, равном 60° эл., на части диапазона регулирования скорости получается поле, близкое к круговому, и значительно уменьшается несимметрия фазных токов и напряжений на всем диапазоне регулирования, что обеспечивает более высокие энергетические показатели двигателя.

Пазы, занятые обмоткой полностью, составляют примерно , а пазы, занятые частично, - пазов статора.

На фиг. 1 изображен разрез предлагаемого двигателя; на фиг. 2 - схема включения двигателя совместно с магнитным усилителем в трехфазную сеть; на фиг. 3 - развернутая схема обмотки статора.

В корпусе 1 установлен статор 2 с двухфазной обмоткой, фазы которой сдвинуты между собой на угол 60° эл. В отверстиях щитов 3 закреплены подшипниковые втулки 4, в которых вращается вал 5 с закрепленными на нем ротором 6, упорной пятой 7 и вентилятором 8. К рабочей поверхности подшипника подается газ повышенного давления, обеспечивающий за счет совместного действия газостатического и газодинамического эффектов создание несущей газовой подушки в радиальном и осевом направлениях. Охлаждающий воздух поступает через канал 9 в вале е каналы 10 вентилятора, а затем через пазы, не полностью занятые обмоткой 11, и отверстия 12 в щите выходят наружу (направление охлаждающего воздуха указано стрелками). Начала фаз двухфазной обмотки статоров 13 и 14 (фиг. 2) присоединены к зажимам А и В трехфазной сети, а их общая точка 15 через магнитный усилитель 16 - к зажиму С сети.

Двухполюсная двухслойная обмотка статора с укорочением шага на одну треть полюсного деления (фиг. 3) расположена во всех пазах, третья часть которых занята обмоткой полностью, а остальные - наполовину. При этом образуются четыре пазовых зоны, заполненных обмоткой полностью или частично, которые чередуются между собой.

Не полностью занятые обмоткой пазы статора могут быть использованы в качестве каналов для прохода охлаждающего воздуха или другого газа, подаваемого в двигатель от постоянного источника или с помощью вентилятора любого типа, закрепленного на роторе.

В этих же пазах можно разместить вспомогательную обмотку, выполненную с любым числом полюсов и индуктивно не связанную с основной рабочей обмоткой, которая при работе двигателя создает на роторе дополнительный электромагнитный момент, способствующий уменьшению колебаний скорости при изменениях нагрузки.

Вспомогательную обмотку можно применять для быстрого торможения ротора. В этом случае она может быть индуктивно связана с основной обмоткой, но подключается к сети только после отключения основной обмотки.

При выполнении вспомогательной обмотки с обмоточными данными и числом полюсов такими же, как и у основной двухфазной обмотки статора, она может быть использована в качестве третьей фазы двигателя, подключаемой к сети.

Магнитный усилитель в этом случае не используется, и двигатель работает как обычный трехфазный асинхронный двигатель с фиксированной скоростью вращения. Следует отметить, что основная двухфазная обмотка может быть выполнена с переключением полюсов, что позволяет расширить диапазон регулирования скорости вращения двигателя.

Двухфазный регулируемый асинхронный электродвигатель, питаемый от трехфазной сети, к двум фазам которой подключены непосредственно концы обмотки статора, а к третьей фазе через магнитный усилитель - ее средняя точка, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей, обмотка выполнена со сдвигом фаз на 60° эл. и с укорочением шага, равным или близким одной трети полюсного деления, причем секции обмотки уложены в два слоя и распределены по всем пазам статора, образуя полностью и частично заполненные проводниками обмотки пазовые зоны, чередующиеся между собой.