АСИНХРОННАЯ МАШИНА С ВНУТРЕННИМ КАСКАДОМ Советский патент 1973 года по МПК H02K17/34 

1

Изобретение относится к асинхронным машинам с внутренним каскадом.

Известны асинхронные машины с внутренним каскадом, ивдеюш,ие две обмотки на статоре и на роторе, выполненные на разное число полюсов.

Недостатком известных машин является нетехнологичность изготовления обмоток ротора.

Цель изобретения - упростить изготовление ротора каскадных асинхронных машин.

Эта цель достигается тем, что обмотка ротора, выполненная заливкой алюминием в два слоя, содержит стержни, проходяшие вдоль всего пакета ротора, каждый из которых соединен последовательно в торцовых частях ротора с двумя стержнями верхнего слоя, имеющими длину, меньшую половины длины ротора, замкнутыми накоротко в средней части пакета и смещенными во взаимно противоположные стороны относительно стержня нижнего слоя на часть наибольшего полюсного деления.

На фиг. 1 изображен ротор в общем виде, показаны литые кольца 1, 2 и длина стержней наружного слоя а; на фиг. 2 изображена торцовая часть ротора, показаны стержни верхнего слоя 3 и нижнего слоя 4; на фиг. 3 дан разрез по Л-Л на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез

на фиг. 5 - разрез по

по - Б на фиг. 1; В - В на фиг. 1.

Из приведенных чертежей следует, что об.мотка может быть получена путем заливки жидким алюминием роторных пазов, образующих два слоя - наружный и внутренний. Роторные стержни, расположенные в верхнем пазовом слое, занимают меньше половины

длины роторного пакета. В средней части роторного пакета каждый из роторных стержней верхнего слоя замыкается соответствующим короткозамыкающим кольцом, а по торцам соединяется (получаемыми заливкой жидким

алюминием промежуточными частями) с соответствующим стержнем нижнего слоя, сдвинутым по окружности ротора на величину части (в данном случае третьей части) полюсного деления обмотки статора с наименьщим числом полюсов. Длина роторных стержней, расположенных в нижнем пазовом слое, равна полной длине роторного пакета стали. По торцам каждый из этих роторных стержней нижнего пазового слоя соединяется с расположенными по разные стороны от него двумя други1ми короткими роторными стержнями верхнего пазового слоя длиною а (см. фиг. 1). Для этого используют три вида роторных листов. Такое выполнение роторной обмотки

позволяет ей одновременно выполнять функции двух отдельных обмоток на отличающиеся в нечетное число раз полюсности.

В результате пространственного смещения стержней наружного слоя относительно стержней внутреннего слоя намагничивающая сила в каждой трехстержневой группе обмотки ротора распределяется таким образом, что ее гармонический состав имеет 1, 3, 7 ... составляющих.

Следовательно, обмотка ротора создает магнитные поля с числами пар полюсов Р, Зр, 7р, QP, 5р и т. д., каждое из которых может наводить в соответствующей обмотке статора Э.Д.С., частота которой будет пропорциональна скорости вращения ротора. Такая связь входной и выходной частот характерна для каскада из двух мащин или одной машины с так называемым внутренним каскадом.

Отличие предлагаемой здесь индукционной машины от известных каскадных двигателей состоит в том, что если в известных каскадных машинах роторные обмотки приходится выполнять обязательно относительно тонкими проводами с пазовой и межвитковой изоляцией, то Б предлагаемой машине роторная обмотка получается в результате заливки жидким алюминием пазов роторного пакета.

На статоре предполагается расположить либо две отдельные многофазные обмотки с теми же числами полюсов (в частности, когда отношение чисел пар полюсов обмоток равно трем, либо девяти, либо пятнадцати) либо одну обмотку, выполняющую свойства двух обмоток на разное число пар полюсов (например, Я, 1 и Р2 7).

Для исключения непосредственной магнитной связи между входной и выходной цепью шаг статорной обмотки на наименьшее число полюсов выбирается укороченным на величину, обратно пропорциональную кратности полюсов выходной и входной цепей.

Предлагаемая индукционная машина может быть использована в качестве:

а) асинхронного преобразователя частоты;

б) основной части тахометрического устройства для измерения как очень малых, так и очень больших скоростей или для осциллографирования механической характеристики какого-либо асинхронного короткозамкнутого двигателя при его разбеге, если напряжение с выходной части обмотки на большее число полюсов предварительно подать на вход многофазного мостового полупроводникового выпрямителя; такое тахометрическое устройство позволяет получить минимальную частоту пульсации выходного напряжения в несколько раз большей, чем частота питающей сети, что позволяет существенно повысить точность

измерений особенно при очень малых измеряемых скоростях;

Б) асинхронного частотноуправляемого электродвигателя с двухсторонним питанием и т. д.

Предмет изобретения

1. Асинхронная машина с внутренним каскадом, содержащая на статоре две обмотки

на разные числа пар полюсов и ротор с короткозамкнутой обмоткой, отличающаяся тем, что, с целью упрощения изготовления и повыщения надежности, обмотка ротора, выполненная заливкой алюминием в два слоя, содержит стержни, проходящие вдоль всего роторного пакета, каждый из которых соединен последовательно в торцевых частях ротора с двумя стержнями верхнего слоя, имеющими длину, меньшую половины длины ротора,

замкнутыми накоротко в средней части пакета и смещенными во взаимно противоположные стороны относительно стержня нижнего слоя на часть наибольшего полюсного деления.

2. Асинхронная машина по п. 1, отличающаяся тем, что каждая группа, состоящая из стержней верхнего слоя, соединенных последовательно со стержнями нижнего слоя на одном торце ротора, замкнута накоротко отдельным литым кольцом.

/

Фиг 2

А-А

Фиг.З

в- Q

Ь-б

Раг 4

Риг 5