УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПУСКА АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Советский патент 1935 года по МПК H02K17/22 

Обычно пусковые для асинхронных двигателей приспособления состоят из секционированного сопротивления, включаемого в цепь ротора и постепенно выключаемого ступенями. Недостатки таких пусковых приспособлений суть удары тока, дороговизна конструкции в виду необходимости особого коммутирующего механизма наряду с указанным сопротивлением; необходимость в особо обученном персонале для правильного обслуживания или в особом приспособлении для предотвращения быстрого выключения секций и т.п.

Правда, имеется возможность конструировать асинхронные двигатели, включаемые в сеть непосредственно, т.е. без пускового приспособления; однако такой способ пуска имеет следствием ухудшение коэфициента мощности или коэфициента полезного действия установки.

Предлагаемое пусковое устройство также работает с пусковыми сопротивлениями, но не имеет коммутирующего механизма. Сопротивление при этом автоматически и непрерывно снижается во время пуска от максимальной величины до минимальной.

Подобный устройства, вообще говоря, уже предлагались и ранее; например, согласно австрийскому патенту №129687 от 1932 года, в цепь ротора асинхронного двигателя включалось сопротивление, выполненное в виде лентообразного проводника, расположенного между пластинами из ферромагнитного материала; такая конструкция пускового сопротивления имела целью использовать для автоматического пуска двигателя авгоматическое уменьшение величины сопротивления этого проводника по мере разгона двигателя, имеющее место вследствие уменьшения влияния скин-эффекта. Уменьшение же влияния скин-эффекта происходит вследствие уменьшения частоты тока в цепи ротора по мере разгона последнего.

Предлагаемое устройство, действие которого основано на таком же принципе, имеет особую конструктивную форму выполнения. В. нем выполненный из железа проводник расположен изолированно в пазах цилиндрической болванки из железа или тому подобного материала подобно фазовой обмотке ротора индукционного (асинхронного) двигателя, с целью повышения действия скин-эффекта.

Предлагаемое устройство для автоматического пуска асинхронных двигагателей изображено схематически на чертеже, где фиг. 1 показывает способ включения сопротивления, а фиг. 2 - поперечный разрез части устройства, именно в месте расположения проводника.

В цепь ротора асинхронного двигателя 1 включена через контактные кольца 2 фазная обмотка предлагаемого устройства 3. Последнее имеет вид железной или из тому подобного материала цилиндрической болванки 4 с пазами на периферии, в которые заложены железные проводники 5, изолированные от болванки 4 изоляционными (фарфоровыми) деталями 6; проводники 5 сделаны из ленты и поставлены в пазах на ребро. Устройство 3 имеет совершенное подобие ротора асинхронной машины, а проводники 5 на этом роторе образуют нормальную многофазную обмотку, свободные концы которой присоединяются к контактным кольцам 2.

Асинхронные двигатели при пуске их в ход дают пусковой момент, зависимый от потребления энергии в цепи ротора. В начале вращения ток в роторе имеет ту же частоту, как и ток в статоре, нормально 50 периодов в секунду. Потребление энергии железными стержнями 5, помещенными на ребро в пазах массивной (сплошной) железной болванки 4, изменяется пропорционально частоте. В виду того, что от состояния покоя до состояния полного числа оборотов ротора частота тока в цепи ротора изменяется примерно от 50 герц до 2 герц, то таким же образом изменяется и потребление энергии, но в противоположность обычным пусковым приспособлениям это происходит непрерывно, подобно тому, как это имеет место в устройстве по упомянутому австрийскому патенту. Однако в этом известном устройстве скин-эффект производит всестороннее вытеснение тока в проводниках, тогда как в предлагаемом устройстве имеет место одностороннее вытеснение тока к периферии болванки 4, аналогично явлению скин-эффекта, имеющего место в роторе асинхронной машины. Этим самым действие скин-эффекта в предлагаемом устройстве повышается, вследствие чего увеличивается разница между значением омического сопротивления проводников 5 при частоте ƒ=50 и значением его при частоте, соответствующей нормальной скорости вращения ротора двигателя 1.

Устройство для автоматического пуска асинхронных двигателей с фазовой обмоткой и кольцами у ротора, состоящее из сопротивления, включаемого в цепь ротора и выполненного в виде лентообразного проводника, окруженного ферромагнитным материалом и так соразмеренного, чтобы автоматический пуск двигателя происходил вследствие автоматического уменьшения величины омического сопротивления этого проводника, происходящего от уменьшения влияния скин-эффекта по мере разгона двигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения действия скин-эффекта, выполненный из железа проводник расположен изолированно в пазах цилиндрической болванки из железа или тому подобного материала подобно фазовой обмотке индукционного двигателя.