Синхронний двигун

Реферат: Винахід належить до галузі електричних машин і може бути використаний для реконструкції або побудови нових потужних синхронних двигунів. Синхронний двигун має статор з обмоткою, ротор з демпферною обмоткою та котушками полюсів, які з'єднані між собою перемичками. Кожен полюс має одну котушку, причому котушки з'єднані перемичками через одну і утворюють дві однакові групи послідовно узгоджених між собою полюсів. Кожна пара сусідніх котушок з'єднана ланцюгом із послідовно з'єднаних конденсатора та резистора, а регульований розрядний опір підключено на початок котушок першого та останнього полюсів. Схемне рішення згідно з винаходом дозволяє розширити зони дії резонансних явищ і тим покращити пускові властивості двигуна, суттєво спростити конструкцію магнітної системи ротора, чим зменшити витрати на її виробництво, забезпечити гарантований запуск електромеханічних систем з важкими умовами пуску, уникаючи простоїв, а також в окремих випадках використовувати двигуни з меншим встановленим запасом потужності, даючи можливість знизити капітальні та експлуатаційні витрати. UA 102792 C2 (12) UA 102792 C2 UA 102792 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі електричних машин і може бути використаний для реконструкції або побудови нових потужних синхронних двигунів. Синхронний двигун [а.с. № 1043796 А СССР, МПК Н 02 K 19/36, 23.09.83, Бюл. № 35], що вміщує статор з обмоткою і ротор з демпферною обмоткою та обмотку збудження, виконану із двох стрічок провідникового матеріалу, між якими розташовано шар із діелектрика, де кінець однієї із стрічок з'єднаний через регульований резистор з початком другої стрічки, має такий недолік. На момент створення розробки відсутність необхідних діелектричних матеріалів та значний рівень напруги між котушками кожного полюсу не дозволили виготовити обмотку збудження з бажаними ємнісними властивостями і, як наслідок, отримати позитивний ефект від її впровадження. Найбільш близьким до винаходу може бути синхронний двигун [а.с. № 1494152 А1 СССР, МПК Н 02 K 19/36, 15.07.89, Бюл. № 26], що вміщує статор з обмоткою, ротор з демпферною обмоткою, змінні резистори, обмотку збудження, яка на кожному полюсі виконана із двох частин, частини обмотки збудження різних полюсів з'єднані послідовно, між кінцями різних частин обмоток збудження на кінцях полюсів увімкнені конденсатори, початки перших у ланцюгу частини обмотки збудження полюсів з'єднані з кінцями останніх у ланцюзі обмотки збудження через змінні резистори, до яких увімкнено керовані ключі, до одного із них - паралельно, а до другого - послідовно. Недолік вищенаведеного двигуна полягає у тому, що розщеплена обмотка збудження з конденсаторами характеризується вузьким інтервалом дії резонансних явищ, що обмежує її практичне застосування у промисловості. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення відомого синхронного двигуна шляхом застосування нового схемного рішення обмотки збудження та введенням в неї додаткових елементів та інакшим їх розташуванням, що дозволяє розширити зони дії резонансних явищ і тим покращити пускові властивості двигуна, суттєво спростити конструкцію магнітної системи ротора чим зменшити витрати на її виробництво, забезпечити гарантований запуск електромеханічних систем з важкими умовами пуску, уникаючи простоїв, а також в окремих випадках використовувати двигуни з меншим встановленим запасом потужності, даючи можливість знизити капітальні та експлуатаційні витрати. Задача вирішується тим, що у відомому синхронному двигуні, який вміщує статор з обмоткою, ротор з демпферною обмоткою та котушками полюсів з'єднаних між собою перемичками, розрядний опір, який відрізняється тим, що кожен полюс має одну котушку, причому котушки з'єднані перемичками через одну і утворюють дві однакові групи послідовно узгоджених між собою полюсів, а кожна пара сусідніх полюсних котушок з'єднана ланцюгом із послідовно з'єднаних конденсатора і резистора, а регульований розрядний опір підключено на початок котушок першого та останнього полюсів. На фіг. 1 наведена електрична схема синхронного двигуна, на фіг. 2 вміст RC ланцюгів. Схема двигуна складається із статора 7, демпферної обмотки 8, полюсних котушок 2 з'єднаних послідовно узгоджено між собою, утворюючи при цьому незалежні групи із котушок, увімкнених через полюс, а між сусідніми полюсними котушками кожної пари сусідніх полюсів вмикаються RC ланцюги 1, які являють собою послідовно з'єднані конденсатор С і резистор Rп (фіг. 2). На зовнішні виводи 5, 6, що з'єднані з початком першої та останньої полюсних котушок, приєднано розрядний змінний опір R 3, який вимикається перемикачем 4. Схема працює наступним чином. При запуску двигуна обмотка збудження приєднується до активного опору 3. Обертове магнітне поле статора 7 наводить у полюсних котушках 2 ЕРС, яка зумовлює струм частоти від 50 до 0 Гц у колі обмотки збудження двигуна. Завдяки використанню конденсаторів С та додаткових активних опорів Rп 1 в системі збудження виникають резонансні явища. При цьому складова активних струмів ротора зростає, що значно підвищує момент обертання ротора в зоні резонансу і сприяє створенню бажаної форми пускової характеристики двигуна. По завершенні процесу пуску резистор 3 вимикається ключем 4, а через клеми 5, 6 подається напруга живлення для обмотки збудження. Рівень напруги на конденсаторах С 1 регулюється опором 3 до меж, які є припустимими. Наявність у полюсних RC ланцюгах 1 послідовно увімкненого із конденсатором резистора Rп продиктована забезпеченням додаткової можливості зниження добротності контуру збудження, що сприяє отриманню більш гладкої форми пускової характеристики. Прибуток при використанні запропонованої розробки може бути отриманий завдяки зниженню капітальних та експлуатаційних затрат за рахунок зменшення запасу встановленої потужності привідних двигунів. До технологічних та економічних переваг розробки можливо віднести зменшення простоїв з причин невдалих запусків механізму. Наприклад, для механізмів 1 UA 102792 C2 із значними моментами зрушення або за необхідності підвищити асинхронний момент двигуна у певній зоні ковзань при асинхронному пуску. Крім цього таке схемне рішення значно спрощує магнітну систему ротора, і як наслідок дозволяє зменшити витрати на її виробництво. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 Синхронний двигун, що вміщує статор з обмоткою, ротор з демпферною обмоткою та котушками полюсів, з'єднаних між собою перемичками, регульований розрядний опір, який відрізняється тим, що кожен полюс має одну котушку, причому котушки з'єднані перемичками через одну і утворюють дві однакові групи послідовно узгоджених між собою полюсів, а кожна пара котушок сусідніх полюсів з'єднана відповідним ланцюгом із послідовно з'єднаних конденсатора і резистора, при цьому регульований розрядний опір підключено на початок котушок першого та останнього полюсів. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2