Индукционная электрическая машина с разомкнутым магнитопроводом Советский патент 1980 года по МПК H02K41/02 

(54) ИНДУКЦИОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С РАЗОМКНУТЫМ МАГНИТОПРОВОДОМ Изобретение относится к элект|Х)ьташиностроению, в частности к трехфазным индукционным машинам с разом:кн -тьп ( магш1топроводом. Известна индукционная электрическая машина с разомкнутым 1агтгтоп{юводом и компенсирующш 1и катуижами, позволяю щими снизить вредное в/игание щюдопьного краевого эффекта 1 . Недостатком таких является то, что компенсирующие элементы удалены от краев индуктора, вследствие чего их действие недостаточно эффективн Известна также линейная электг1ическа машина разомкнутым магнитопроводом, содержащая трехфазную рабочую обмотку, соединенную в звезду, с иь веленн.11 нейт ралью и компенсирующие кчтунгки, -Хватьгоающие концы магнитопровопа : j. Однако с помощью компенсирукяних катушек удается скомпенсировать )лько пульсирующие составляющие магнитногч поля, но при этом не KOMneacniiyeivi продольный краевой эффект, обуслошкнный процессом входа рабочего тела в индуктор и выходы рабочего тела из индуктсра, что вредно сказывается на рабочих характеристиках. Цель изобретения - улучшение рабочих характеристик индукционных электpH iecKHx машин с разомкнутым магни1Х)ПрОВОДОМ. Указанная цель достигается тем, что компенсирующие катушки включены между нейтралью основных обмоток и нейтрага ю источника питания. На фиг. I схематически изображена индукционная электрическая машина с разомкнутым магнитопроводом; на фиг.2векторная диaгpaм ta токов в обмотках. Индукционная электрическая машина состоит из магнитопровода 1, относительно которого со скоростью а аигжется элект1ЮТ1роводящее рабочее тело 2. На магнитопроводе уложена трехфазная рабочая 3 и компенсирующие катушки 4. Концы обмоток фаз X . У . 2 соединены между собой, образуя нейтрайь П Питающая трехфазная четьфехпроводазя сеть условно показана зажимами А, В, С, N . Компесирующие катушки, распопожекные по концам магнитопровода и охватывающие их, соединены между собой последовательно и включены между нейтралью п основных обмоток фаз и нейт ралью N ис7Х)чника питания. Начала фаз основной обмотки сз( , Ь/ с; соединены с зажимами А, В, С питающей сети. Устройство работает следующим образо В соответствии с первым законом Кирхгофа ток в нейтральном проводе, а следовательно и в компенсационных катушках равен сумме токов отдельных фаз машины, т.е. -. . Токи 1л ,1вФаз А и В, расположенны на краях машины, близки по величине и значительно превышают ток Х фазы С, расположенной симметрично относительно середины машины; Объясняется это тем, что в зонах, примыкающих к краям машины, магнитный поток вследствие продольного краевого эффекта уменьшен и поэтому противо ЭДС, наводимая в обмотках фаз А и В, меньше, чем проти во ЭДС фазы С. Этот вывод иллюстрируе ся векторной диаграммой фазных токов машины (ф1Ег,2). Из диаграммы видно, что по нейтраль ному проводу и компенсационным катуш кам протекает ток, направление которого противоположно направлению фазы С расположенной симметрично относительно середины машины. Таким образом, если компенсационные катушки включить встре но по отношению к основным обмоткам машины, то выполняется условие идеальной кол пенсации продольного краевого эффекта. С ростом нагрузки машины Boapac-f тают как фазные токи IA 1 1,-., и ток в компенсацибнньис катушках, т.е. происходит автоматическое регулирование величины компенсирующего тока в функции нагрузки без применения специальных регуляторов. С ростом скорости движения рабочего тела возрастае асимметрия фазных токов из-за более ильного влияния продольного краевого эффекта, обусловленного процессами вхоа рабочего тела в индуктор и выхода рабочего тела из индуктора. Это вновь приводит к увеличению тока в нейтральном проводе, а следовательно, и в компенсационных катуижах. В данном случае имеет место автоматическое JDeryлирование компенсирующего тока в функции величины асимметрии фазных токов. Таким образом, предлагаемое решение, в отличие от известного, устраняет вредное влияние продольного краевого эффекта не только в режиме холостого хода, но и в рабочем режиме машины и тем самым позволяет улучшить ее тяговые и энергетические характеристики,; . Изобретение целесообразно использовать в плоских, дугостаторных и цилиндрических трехфазных индукционных электрических машинах, получивших широкое применение в промышленности и на транспорте. Формула изобретения Индукционная электрическая машина с разомкнутым магнитопроводом, содержащая трехфазную рабочую обмотку, соединенную в звезду, с выведенной нейтралью и Компесирующие катушки, охватывающие концы магнитопровода, отличающаяся тем, что, с целью улучшения рабочих характеристик, компенсирующие катушки включены между нейтралью основных обмоток и нейтралью источника питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Вольдек А. И. Пульсирующие составляющие магнитного поля индукционных машин и насосов с разомкнутым магнитопроводом. - Электромеханика и автоматика, 1959, № 2, с. 13О-139. 2.Авторское свидетельство СССР № 399978, кл. Н О2 к41/04, 1971.

фие.2