Двухскоростной асинхронный двигатель Советский патент 1982 года по МПК H02K17/14 

(5). ДВУХСКОРОСТНОЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к конструкции многоскоростных асинхронных двигателей , и может найти применение в приводах подъемно-транспортных машин и механизмов, в частности в лифтовых подъемниках.

Известны двухскоростные асинхронные двигатели с переключением мастей обмотки из одной фазы в другую 1.

Недостатком этой обмотки является необходимость переключений частей обмотки, что усложняет схему вктючеНИЯо

Наиболее близким к изобретению технической сущности и -решаемой задаче является двухскоростные асинхронные двигатели, содержащие трехфазный статор с сорока восьмью пазами, в которых уложены две обмотки быстроходная четырехполюсная и тихоходная шестнадцатиполюсная 1.2i,

При переходе с большой скорости на малую тихоходная обмотка работает

в генераторном режиме, при этом максимальный генераторный момент в 1,5 2 раза превышает двигательный, что неблагоприятно отражается на динамике электропривода. Последовательное .соединение быстроходной и тихоходной обмоток с согласным вращением полей позволяет снизить величину генераторного момента при переходе с большой скорости на малую. Поэтому недостат10ком названного решения является полное отсутствие момента(провал в механической характеристике) при оборотах, близких, к синхронной скорости быстроходной обмотки, что исключает

15 возможность применения указанного соединения обмоток для большинства подъемно-транспортных механизмов .и, в частности, для привода лифтов.

Цель изобретения - улучшение ме20ханических характеристик двигателя путем снижения генераторного момента тихоходной обмотки при переходе с большой скорости на малую и устранение нежелательного провела в механической характеристике без повьпценног расхода электроэнергии.

Указанная цель достигается тем, что тихоходная Ъбмотка выполнена из катушек двух типов, различающихся между собой по количеству витков и расположенных в пазах статора следующим образом: катушки первой фазы с большим количеством витков уложены в пазы первый - четвертый, седьмой десятый, шестнадцатый - ;1евятнадцатый, двадцать второй - двадцать пятый, 5вaдцaть пятый - двадцать восьмой, тридцать первыР - тридцать четвертый, сороковой - сорок Третий, сорок шестой - первый; катушки с меньшим количеством витков уложены в пазы четвертый - седьмой, десятыйтринадцатый, тринадцатый шестнадцатый, девятнадцатый - двадцать второй, двадцать восьмой тридцать первый, тридцать четвертый Тридц-ать седьмой, тридцать седьмой - сороковой, сорок третий - сорок шестой, причем начало обмотки расположено в первом пару, а ее конец - в сорок шестом пазу, порядок чередования катушек во второй и третьей фазах такой же, как в перерй фазе, при этом начало второй фазы происходив на девятый паз, а начало третьей фазы на семнадцатый паз.

Количество витков в меньшей катушке составляет от 0,2 до 0,8 количества витков в большей катушке

На фиг. 1 приведена схема трехфазной тихоходной обмотки; на фиг. 2диаграмма НДС для одной фазы обмоТки; на фиг. 3 - получение механической характеристики с пониженным значением генераторного момента. .

Двухскоростной асинхронный двигатель содержит ротор и статор. На которс м расположены катушки быстроходной и тихоходной обмоток. Число полюсов быстроходной обмотки равно четырем, тихоходной обмотки - шестнадцати, при этом обмотки размещены в сорока восьми пазах статора. Тихоходная обмотка (фиг. 1) выполнена из катушек двух типов, которые различаются между собой по количеству витков и расположёны в пазах статора следующим образом: катушки первой фа зы с большим количеством витков уложены пазы первый - четвертый, седьмой - десятый, шестнадцатый - девятнадцатый, двадцать второй - двадцать пятый, двадцать пятый - двадцать восьмой, тридцать первый - тридцать четвертый, сороковой - сорок третий, сорок шестой - первый; катушки с меньшим количеством витков уложены в пазы четвертый - седьмой, десятый тринадцатый, тринадцатый - шестнадцатый, девятнадцатый - двадцать второй, двадцать восьмой- тридцать первый, тридцать четвертый - тридцать седьмой, тридцать седьмой - сорок.овой, сорок третий - сорок шестой, причем начало обмотки расположено в первом пазу а ее конец - в сорок шестом пазу, порядок чередования катушек во второй и третьей фаз-эх аналогичен первой фазе, при этом начало второй фазы приходится на девятый паз, а начало третьей фазы - на семнадцатый паз.

На фиг. 2а показана диаграмма НДС F, создаваемой одной фазой тихоходной обмотки. Эта МДС может быть предс тавлена в виде суммы двух составляющих с числом полюсов 2р 16 () и числом полюсов 2р 4 (Рд.) Таким образом, тихоходная обмотка создает одновременно два согласно вращающихся магнитных поля.

На фиг. 3 показаны пунктиром моменты, создаваемые составляющими МДС: кривая 1 от четырехполюсной, а кривая 2 от шестнадцатиполюсной составляющей поля. Суммарный момент тихоходной обмотки, равный алгебраической сумме моментов 1 и 2, представлен кривой 3. Как видно (фиг. 3) характеристика имеет пониженное значение генераторного момента в диапазоне скоростей от синхронной скорости быстроходной обмотки (кривая 4) до синхронной скорости тихоходной обмотки (кривая 3). Соотношение между максимальным значением двигательного и минимальным значением генераторного момента тихоходной обмотки определяется отношением количества витков в большей катушке к количествувитков в меньшей сатушке. Практически количество витков в меньшей катушке составляет 0,2-0,8 от количества витков в большей катушке, причем при меньшем значении получается недопустимый провал генераторного момента в области около синхронной скорости быстроходной обмотки, при большем значении происходит недостаточное снижение генераторного момента. Применение двухскоростного асинхронного двигателя позволяет улумшить механические характеристики привода при переходе с большой скорости на малую. Это имеет существенное значение, например, для повышения комфортности и йадежности приводов лифтов. , Формула изобретения . - - - , Двухскоростной асин)ронный дви гатель, содержащий трехфазный статор с сорока восьмью пазами и двумя обмотками; быстроходной, метырехполюсНой и тихоходной шёстйайцатипалюсной с последовательно соединенными к атушками, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения механич чесКих характеристик путем снижения генераторного момента при переходе с большой скорости на малую, тихрг ходная обмотка выполнена из катушёк двух типов, различающихся по коли- честву витков и расположенных в пазах статора следующим образом: ка тушки перврй фазы с большим количеством витков уложены в пазм первый - четвертый, седьмой - десятый, шестнадцатый - девятнадцатый, двадцать второй - двадцать пятый, двадцать пятый - двадцать восьмой, цать первый - тридцать четвертый, сороковой - сорок третий, сорок шее- той - первый; катушки с меньшим количеством :Витков уложены в пазы четвертый - седьмой, десятый - тринадцатый, тринадцатый - шестнадцатый, девятнадцатый - двадцать второй, двадцать восьмой - тридцать первый, тридцать четвертый - тридцать седьмой, тридцать седьмой - сороковой, сорок третий - сорок шестой, примем начало обмотки расположено в первом пазу, а ее конец - в сорок шестом пазу, порядок чередования катушек во второй и третьей фазах такой же, как в. первой фазе, при этом начало второй фазы приходится на девятый паз, а начало третьей фазы - на семнадцатый паз, 2. Двигатель по п. 1, о т л и чающийся тем, что количество витков в меньшей катушке составляет от 0,2 до 0,8 количества витков в большей катушке, . - I Источники информации, принять во внимание при экспертизе 1.Зимин В.И. Обмотки электрических машин. Л., Энергия, 1975. с. r8lt-l89. 2.Техническая документация на двигатель kl 160 , разработ. Ярославским электромашиностроительным заводом, 1978

о

фиг. 2

-f-л/