СИНХРОННАЯ МАШИНА Советский патент 1973 года по МПК H02K19/34 H02K47/24 

1

Изобретение относится к электрическим синхронным машинам, предназначенным для работы при двух частотах переменного тока или двух скоростях вращения.

Для получения переменного тока новышенной и пониженной частоты при значительиых мощностях применяются преобразовательные агрегаты, в которые входят асинхронпый или синхронный двигатели, синхронный генератор повышенной или пониженной частоты и возбуд 5тели к синхронным машинам. Для получения трехфазного переменного тока применяются асинхронные преобразовательные агрегаты.

Эти агрегаты имеют сравнительно большие габариты и вес, стоимость и ненадежны в работе. Их применение ведет к увеличению монтажных расходов на установку машин, усложняет и удорожает эксплуатацию, затрудняет автоматизацию работы при изменении нагрузки.

Целью изобретения является лучшее испсльзование объема синхронной машины с двумя вращающимися магнитными полями путем увеличения магнитного потока машины, без увеличения диаметра ротора н машины, что может быть выполнено за счет рационального размещения полюсов.

Сущность изобретения состоит в том, что полюсы с малой длиной полюсной дуги (добавочные полюсы) расположены на поверхности сердечника ротора, отстоящей от оси ротора на больщее расстояние, чем основания полюсов с больщей длиной полюсной дуги

(главные полюсы), и прикреплены к переходным ферромагнитным ступицам, устанавливаемым в свою очередь на сердечнике ротора (или ступицы выполняются заодно с остовом), имеющем большие грани под главные полюсы и малые грани под добавочные. Оси сердечников главных полюсов сдвинуты параллельно осям их полюсных делений в сторону добавочных полюсов, при этом ширина главных полюсов увеличивается за счет части секторов добавочных полюсов. С целью упрощення производства машины оси сердечников и катушек главных и добавочных полюсов выполнены перпендикулярными основаниям полюсов. С целью лучшего использования объема ротора добавочные полюсы размещены симметрично между главными полюсами, и их оси могут быть сдвинуты параллельно осям их полюсных делений.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

В пазах сердечника статора / размещаются две трехфазные электрически независимые и индуктивно несвязанные обмотки с числом полюсов 2р1 и 2р2. На валу находится сердечник ротора 2, шихтованный или массивный.

имеющий о, граии для устанойки сердечников главных полюсов 5 с катушкам.и возбуждения 4 и малые грани дл-я уст.анов.ки фе,рромагнит,ных ступиц 5 под добавочные лолюсы. Ступицы 5 могут изгота;ВЛ1Иваться и заодно с остовом. Большле г,рани остова перпендикулярны осям полюсных делений главных полюсов, а малые периендикуля-рны оси, проходящей между добавом-ными полюсами. Противаположмые грани остова парал.тельны друг другу.

Оси сердечников главных полюсо;в сдвинуты параллельно .радиальным осям их полюсных делений в сто.рону добавочных полюсов на величину е, при этом щирина главных полюсов увеличивается за счет части секторов добавочных полюсов.

Сердечники добавочных толюсов 6 с обмотками 7 размещены симметрично между главными полюсами и прикреплены к переходным ступйцам 5, причем оси сердечников полюсов перпендикулярны основаниям и могут быть сдвинуты на величину г в ту или иную сторону параллельно осям их иолюсных делений.

Крепления сердечников главных полюсов к сердечнику ротора, -переходных ступиц к сердечнику ротора и сердечников добавоиных полюсов к ступицам осуществляется обычным образом -с ПО1мощью ласточкиных или молотк:оабразных хвостов или болтов.

Форма очертания полюсных наконечников главных и добавочных полюсов определяется при расчете по результирующей кривой поля.

Для пус.ка мащины в режиме двигателя в полюсных на.конечниках главных и добавочных полюсов размещается пусковая обмотка 8 или сердечники полю1сов изготавлив аются массивными и на тардах соединяются кольцами.

Катущ1ки возбуждения главных и добавочных полюсов соединяются иоследовательно, причем схема соединений катущек, направjreHHe тока в них зависят от характера результирующего поля.

Число главных и добавочных полюсов ротора зависит от отнащения частот тока и скорости вращения ротора.

Катущки главных и добавочных полюсов должны быть соединены так, что в машине с отно-щением частот 1 : 2 или 2 : 1 -полярности чередовались в порядке 5|-Л2--52--Пч- 2 а в м а щи не с отнощением частот 1 :5 или 5 : 1 чередование

полярностей полюсов должно -быть S -«1-5i-52-щ-S2, где больщими букваМИ обозначены главные полюсы, а малыми- добаъоч,ные.

При работе машины в качестве одномащинного синхронного преобразователя частоты машина запускается IB р.аботу методом асинх)ронного пуска п,ри подаче питания на соответствующую трехфазную обмотку. При достижении ротором иодсинхронной скорости

в обмотжу возбуждения додается постоянный ток, и маши.на входит в сИ|НХ(ронизм. Одновременно с подачей то.ка в обмотку возбуждения на зажимах другой обмотки возникает соответствующее синусоидальное на1пряжение другои частоты, которое и используется. П р е д ,м е т .изобретения

1. Синхронная мащина,1П|редназна ченная для

работы .при двух частотах и содержащая статор с двумя многофазными обмотками и ротор с явновыраженными полюсами с разной длиной полюсной дуги, отличающаяся тем, что, с целью уменьщения табаритов и веса

машины, основан.ия полюсов с малой длиной ПОЛЮСНОЙ .дуги расположены на поверхности .сердечника ротора, отстоящей от оси ротора на большем расстоянии, чем основания полюсов с больщей длиной полюсной дуги.

2. Синхронная машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью лучшего использования о-бъема ротора, оси сердечников полюсов, перпендикулярные основаниям, сдвинуты параллельно относительно осей полюсных делеНИИ ротора.

а