Безконтактна синхронна електрична машина

Безконтактна синхронна електрична машина, що містить на статорі якірну обмотку й обмотку збудження збудника, а на роторі - систему збудження, виконану щонайменше з двох обмоток, з'єднаних між собою електрично, кожна з яких включає щонайменше дві частини, з єднані між собою через пристрої, що переключаються, з можливістю їхнього включення чи послідовно чи паралельно, при цьому однойменні затискачі частин обмоток системи збудження, що не мають зв'язку з різнойменними затискачами інших частин даних обмоток, через перемикаючі пристрої з'єднані між собою електрично, яка відрізняється тим, що обмотка збудження збудника та якірна обмотка є m - фазними, наприклад трифазними обмотками, з'єднаними одна з одною по схемах комбінованого включення зірок і трикутників, причому полюсність обмотки якоря перевищує полюсність обмотки збудження збудника принаймні в два рази Винахід відноситься до електротехніки, а саме до безконтактних синхронних електричних машин Відома безконтактна синхронна електрична машина [див патент Російської Федерації № 2091965, автори Клементьев А В і Бондарев В И , МПК НО2ДО19/38), що містить на статорі якірну обмотку й обмотку збудження збудника, а на роторі - систему порушення, виконану щонайменше з двох обмоток, з'єднаних між собою електрично, кожна з яких включає щонайменше дві частини, з'єднаних між собою через пристрої, що переключаються з можливістю їхнього включення чи послідовно чи паралельно, при цьому однойменні затискачі частин обмоток системи збудження, що не мають зв'язку з різнойменними затискачами інших частин даних обмоток через перемикаючі пристрої з'єднані між собою електрично наступному синхронному режимі при живленні їх від джерела m - фазної перемінної напруги, наприклад, трифазної Це досягається тим, що безконтактна синхронна електрична машина, що містить на статорі якірну обмотку й обмотку збудження збудника, а на роторі - систему збудження, виконану щонайменше з двох обмоток, з'єднаних між собою електрично, кожна з яких включає щонайменше дві частини, з'єднані між собою через пристрої, що підключаються, з можливістю їхнього включення чи послідовно чи паралельно, при цьому однойменні затискачі частин обмоток системи збудження, що не мають зв'язків З різнойменними затискачами інших частин даних обмоток через перемикаючі пристрої з'єднані між собою електрично, ВІДПОВІДНО до винаходу виконана так, що обмотка збудження збудника й обмотка якоря є m фазними (наприклад, трифазними) обмотками, з'єднаними одна з одною за схемою комбінованого включення зірок і трикутників, причому полюсність якірної обмотки перевершує полюсність обмотки збудження збудника принаймні в два рази, що і забезпечує їхню ефективну одночасну роботу при пуску і виключає необхідність використання додаткового джерела постійної напруги в робочому режимі Недолік зазначеного прототипу полягає в тому, що при використанні машини в режимі двигуна обмотка збудження збудника залишається незадіяної протягом усього пуску, а в наступному синхронному режимі роботи повинна бути підключена до додаткового джерела постійної напруги Задачею винаходу є створення безконтактної синхронної електричної машини, у якій за рахунок конструктивних особливостей забезпечувалася б одночасна ефективна робота обмотки збудження збудника й обмотки якоря як під час пуску, так і в На фіг1, 2 зображена принципова схема запропонованої безконтактної синхронної електрич CO ^ о Ю 50493 ноі машини На фіг 3 - 11 дані приклади з'єднання обмоток якоря ОЯ й обмоток збудження збудника ОВВ за різними схемами комбінованого включення зірок і трикутників Згідно фіг1, 2 безконтактна синхронна електрична машина містить у пазах статора 1 т - фазну обмотку якоря, наприклад, трифазну з числом полюсів 2р, і m - фазну обмотку збудження збудника З, наприклад, трифазну з числом полюсів р, з'єднані в даному випадку послідовно в комбіновану зірку До складу ротора 4 входить система збудження, що складається з обмоток 5 і 6 Обмотка 5 у свою чергу складається з двох частин 7 і 8, з'єднаних між собою послідовно через перемикаючий пристрій - діод 9 Початки Ні і ЬЬ частин 7 і 8 обмотки зв'язані між собою послідовно через перемикаючий пристрій - діод 10, а їхні КІНЦІ через діод 11 Обмотка 6 побудована по аналогічному принципу Для закорочування обмоток ротора на час пуску використане пускове реле, що складається з шунтуючих елементів 12 і блоку керування 13 Робота машини протікає в наступній ПОСЛІДОВНОСТІ обмотки 2 і 3, розташовані на статорі 1 підключаються доджерела m - фазної перемінної напруги, наприклад, трифазної, що веде до створення в машині двох обертів за хвилину ВІДПОВІДНО ПІ і П Наприклад, при частоті джерела f = 50Гц, 2 двохполюсній обмотці збудження збудника і чотирьохполюсній обмотці якоря пі і П будуть ВІДПОВІ2 ДНО рівні 3000 і 1500 обертів у хвилину Одночасно з обмотками статора включається блок керування 13, що забезпечує коротке замикання обмоток ротора 5 і 6 Э Р С і струми, що наводяться в короткозамкнених обмотках ротора, визначають його обертання в напрямку обертання магнітних полів обмоток 2 і 3 статори 1 При досягненні ротором частоти обертання магнітного поля якоря блок керування 13 дає команду на розмикання перемикаючих пристроїв (ДІОДІВ) І машина переходить на синхронний режим роботи, а енергія, яка необхідна при цьому на підтримку працездатності системи збудження ротора 4, береться від джерела трифазної перемінної напруги на основі явища електромагнітної індукції, що виникає завдяки різниці швидкостей пі і П2, з яким магнітне поле обмотки збудження збудника перетинає провідники обмоток ротора Фіг 3 - 11 ілюструють ІНШІ приклади з'єднання обмоток якоря 2 і обмоток збудження збудника 3 за схемами комбінованого включення зірок і трикутників Так на фіг зображено 3 - комбінована зірка з паралельним з'єднанням обмоток, 4 - комбінована зірка із змінним з'єднанням обмоток, 5 - комбінована зірка з внутрішнім трикутником зОЯ, 6 - комбінована зірка з внутрішнім трикутником з ОВВ, 7 - комбінований трикутник з послідовним з'єднанням обмоток, 8 - комбінований трикутник з паралельним з'єднанням обмоток, 9 - комбінований трикутник із змінним з'єднанням обмоток, 10 - комбінований трикутник зі внутрішньою зіркою з ОЯ, 11 - комбінований трикутник зі внутрішньою зіркою з ОВВ Запропонований винахід становить інтерес у шахтарному і рудничному електроустаткуванні 50493 11 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71