Способ регулирования скорости многоскоростного асинхронного Двигателя Советский патент 1947 года по МПК H02K17/14 H02P7/48 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ МНОГОСКОРОСТНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Заявлено И декабря 1940 г. за № 38837/303793

в Народный Комиссариат электропромышленности СССР

с присоединением заявки № 40149/304340

Недостатком асинхронных двигателей является несовершенство регулирования скорости. Между тем многоскоростной двигатель разтешает проблему экономичного ступенчатого регулирования скорости электропривода переменного тока и за последние годы все шире и шире распространяется в промышленности, особенно в станкостроении.

Применение многоскоростного двигателя в качестве электропривода для металлорежущих и других станков значительно упрощает кинематику станка, упрощает конструкцию станка и уменьшает его габариты, повышает к-п.д. станка, увеличивает точность и надежность станка 3 работе, облегчает автоматизацию станка.

Наряду с этим многоскоростные асинхронные двигатели, выполняемые с двумя обмотками, лереключаемьгдми на различные числа полюсов, обладают - по сравнению с однообмоточными - рядом недостатков: зр;ачительно увеличенными габаритами машин, перерасходом на 40- 60% обмоточной меди, перерасходом на 25-30% дивамного железа, удорожанием на 70-80% обмоточных работ, ухудшением показателей по коэффициенту мощности и к.п.д. на 15-20% и др.

Применению же многоскоростного двигателя на одной облютке препятствует слишком большое число выводов на контроллер.

Как известно, для металлорежущих станков .мощность электропривода должна быть на всех скоростях примерно одинакова, т. е. двигатель работает при режиме Р -Const (где Р - полезная мощность двигателя).

При этом число выводов на контроллер при двух обмотках ограничивается 14. При одной же обмотке для чисел оборотов, относящихся, например, как 12п : 8п : 6п : 4п (где п - любое целое число), при Р Const требуется 24 вывода.

№68115- -2При наличии у асинхронного двигате,1я двух отдельных обмоюк i;t любой используется лишь одна обмотка.

Согласно настоящему изобретению, предлагается на некоторых скоростях исиользовать обе обмотйи для совместной работы (например, при низптем числе оборотов, когда требуется максимальное число последовательно соединенных витков), что дает возможность получить четыре скорости в отнопшнии, например 12я : 8« : 6п : 4/г при 14-17 выводах на контроллер. Одновременно экономится 30-40% обмоточного провода и 20-25% динамного железа сравнительно с обычньгм двухобмоточJibiM двигателемПри осуществлении описываемого способа, с целью повышения диапазона регулирования скорости до 1 г6, одна из обмоток b асинхронJioro двигателя выполняется с шагом (2-3) Уа, где У„ - нормальный jiiar другой обмотки а, а число пазов на полюс и фазу для отдельных обмоток берется в соотнопгении ,, (Q - число пазов, на полюс и. фазу).

На фиг. 1 изображена принципиальная схема обмоток двигателя; на фиг. 2, 3, 4 и 5- показаны соединения обмоток.

В двигателе в пазах -статора располагаются две о&мотки а и Ь. Обмотка а состоит из 18 катущек (секционных групп), обмотка b из 6 катущек. Обмотка b выполнена с шагом V6 2-ЗУ,,, где У„-нормальный щаг обмотки о пр , а число пазов полюса и фазы с/а 3да- Таким образом для и обмотка b для переключения 12/3/4/2 будет состоять из 6 катущек с тагом УЬ 10 и ь -6 при схеме ь 7ДД/л требуется 15 выводов на контроллер (показанных на фиг. 2, 3, 4 и 5 цифрами от / до /5). Диапазон регулирования скоростей при этом будет 1:6.

Обмотки могут быть выполнены в виде катушек одинаковой или различной щирины, как однослойные, многослойные или какие-либо иные, с любым укорочением над удлинением щага.

В сопряжениях фаз между собою на различных скоростях возможны варианты: Я звезда, Д треугольник. А/, треугольник-звезда (обмотка расположена на луче звезды и стороне треугольника). Внутри фазы возможны последовательное, параллельное и последовательнопараллельное соединение частей обмоткиВозможны также различные соотношения в распределении витков между обеими обмотками а и Ь. Таким образом для получения нужных индукций на различных оборотах возможности весьма щироки.

Применяя в качестве обмотки b обмотку с неравным шагом секций согласно авт. св. № 55359 того же автора, можно при 15-18 выводах на контроллер получить даже 5 скоростей 12/6/8/4/2.

Таким образом изобретение дает возможность получить 3, 4 и 5 скоростей, находящихся в различных соотношениях, при минимальном числе выводов на контроллер и полном использовании обмоток на одной или нескольких скоростях (в данном случае на низшей).

Предмет изобретения

1- Способ регулирования скорости многоскоростного асинхронного двигателя, имеющего две облштки на статоре и короткозамкнутый ротор, путем переключения числа полюсов, отличающийся тем, что на некоторых скоростях из общего возможного числа скоростей используют обе обмотки, соединяя их в одну- общую комбинированную обл;отку. Асинхронный двигатель, работающий no способу п 1 о т ч ичающиися тем, что, с целью повышения диапазона регулирования скорости до 1 : 5, одна из обмоток b выполняется с шагом У/, 2-ЗУ где У„-нормальный шаг другой обмотки а, а число пазов на полюс и фазу для отдельных обмоток берется в соотношении дь д

Фиг /

1а 2а За а 5о бо 7а Ьа h Ws ih I2o I3a Mo 5a iDo 1&,

ji

Обмтиа .0

Обмотца, is 2.6 дб 4s 56