Однофазный асинхронный электродвигатель Советский патент 1975 года по МПК H02K17/04 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к однофазным асинхронным электрическим машинам, и может быть использовано в регулируемом электроприводе, где необходимо быстрое и надежное торможение.

По основному авт. св. № 394899 известен однофазный асинхронный электродвигатель, содержащий два статора, сдвинутые вдоль оси, один из которых снабжен подключаемой к сети одноф.азной обмоткой, а другой выполнен пассивным со сдвигом магнитной оси относительно первого, и два ротора, расположенных на обш,ем валу, имеющих соединенные между собой многофазные обмотки.

Однако такой электродвигатель не обеспечивает быстрого торможения под действием вынужденных сил и не может удержи вать ротор в неподвижном заторможенном состоянии без применения специальных переключений или внешних дополнительных устройств.

Целью изобретения является обеспечение надежного и быстрого электромагнитного торможения и создание стопорного момента, удерживающего ротор в неподвижном заторможенном состоянии электромагнитными силами, возникающими в электрической мащине.

Это достигается тем, что на статорах выполняют две дополнительные однофазные обмотки, одна из которых включена на сеть переменного тока, а другая - на регулируемое сопротивление, а на каждом роторе - дополнительную многофазную обмотку, которые соединены между собой с изменением порядка следования фаз, причем число пар полюсов дополнительных обмоток не равно числу пар полюсов основных.

На фиг. 1 приведена электрическая схема

включения обмоток предлагаемого устройства; на фиг. 2 иллюстрируется закон изменения стопорного момента.

Устройство имеет на статорных пакетах по паре однофазных обмоток /, 2 и 3, 4. Основные однофазные обмотки / и 5 выполнены с числом пар полюсов PI, а дополнительные однофазные обмотки 2 vi 4 выполнены с числом пар полюсов Р2 и Яь В общем случае однофазные обмотки 3 VI 4 включены на регулируемое сопротивление, на регулируемый исTO4iHHiK питания или заМ1кнуты накоротко.

Однофазные обмотки / и 2 включены на сеть однофазного тока через переключатель 5. В двигательном режиме замкнуты контакты 6, 7 переключателя 5 и к сети подключена основная однофазная обмотка с числом пар полюсов Я). В тормозном режиме замкнуты контакты 6, 8 переключателя 5, к сети подключена дополнительная однофазная обмотка с числом пар полюсов PZ.

На каждом из роторных пакетов размещено по паре трехфазных симметричных обмоток 9, 10 и II, 12. Основные трехфазные обмотки 9 и 11 выполнены с числом пар полюсов РЬ а дополнительные (10, 12) с числом пар полюсов PZ. У основных трехфазных обмоток 11 соединены одноименные фазы. Дополнительные трехфазные обмотки 10 и 12 соединены с обратным порядком следования фаз.

Закон изменения стопорного момента (Мэм) от угла поворота (а), как показано на фиг. 2, носит периодический характер и характеризуется точками 13 устойчивого равновесия без нагрузки и 14 - под нагрузкой, а также точками 15 неустойчивого равновесия. Для устранения трансформаторной связи основных ,и дополнительных обмоток PilP2 2n или PZ/PI 2п, где п 1, 2, 3, ....

В двигательном режиме переключатель 5 замыкает контакты 6, 7 и машина вращается. По основным обмоткам протекает электрический ток, а в дополнительных обмотках, имеющих другое число пар полюсов, тока нет, так как между обмотками отсутствует электромагнитная связь. В тормозном режиме переключатель 5 замыкает контакты 6, 8 i вращающаяся мащина тормозится до полного останова.

В неподвижном состоянии ротор электрической машины удерживается стопорным моментом.

Для регулирования скорости путем подтормаживания замыкают одновременно контакты 6, 7 Td 6, 8 переключателя 5.

Величина тормозного и стопорного электромагнитного момента может регулироваться сопротивлением 16, включенным в цепь дополнительной оДНофаз ной обмотки 4, или напряжением, поданным на эту обмотку. В.ТОМ случае, если трехфазные основные обмотки выполнены как и однофазные на статоре, а ротор - зубчатым безобмоточным с числом зубцов статора Zi и ротора - Zz, связанных соотношением

Z2 Z, ±|Р, ±Р2|,

PI - число пар полюсов основных

однофазных обмоток; PZ - число пар полюсов основных

трехфазных обмоток; Pi/P2 2/( или PZ/PI 2К, где /( I, 2, 3, ... для устранения тралсформаторной связи, дополнительные трехфазные обмотки также выполняют на статоре.

исло полюсов дополнительных трехфазобмоток должно удовлетворять условию:

I Рз ± Я41 I PI ± РИ ,

где РЗ - число пар полюсов дополнительных

однофазных обмоток;

20Р -. число пар полюсов дополнительных трехфазных обмоток. Кроме того, для устранения трехфазной связи необходимо, чтобы

р

2л или 75 In, где п 1, 2, 3,. .

2 р

2т или - 2т, где m 1, 2, 3, 1

Предмет изобретения

Однофазный асинхронный электродвигатель по авт. св. № 394899, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, он имеет на каждом статоре дополнительную однофазную обмотку, одна из которых включена на сеть переменного тока, а другая на регулируемое сопротивление, а на каждом роторе - по дополнительной многофазной обмотке, которые соединены между собой с изменением порядка следования фаз, причем число пар полюсов дополнительных обмоток не равно числу пар полюсов основных.

13

.гр