Безконтактна синхронна електрична машина

Безконтактна синхронна електрична машина, що містить на статорі якірну обмотку і обмотку збудження збудника, а на роторі систему збудження, виконану щонайменше з двох обмоток, з'єдна них між собою електрично, кожна з яких включає щонайменше дві частини, з'єднані між собою через перемикаючі пристрої з можливістю їх ввімкнення послідовно або паралельно, при тому однойменні затискачі частин обмоток системи збудження, не маючи зв'язку з різнойменними затискачами других частин даних обмоток, через перемикаючі пристрої, з'єднані між собою електрично, яка відрізняється тим, що вони містять пускове реле, яке складається з шунтуючих елементів, для закорочення при запуску обмотки ротора накоротко або через додатковий резистор і блока управління, для забезпечення замкнутого стану кіл ротора за заданою програмою пуску 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 H02D19/38), 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 ження, виготовлену в меншій мірі з двох обмоток, з'єднаних між собою електрично, кожна з яких включає в меншій мірі дві частини, з'єднані між собою через перемикаючі пристрої з можливістю їх ввімкнення послідовно або паралельно, при тому однойменні затискачі частин обмоток системи збудження, не маючи зв'язку з різнойменними затискачами других частин даних обмоток, через перемикаючі пристрої з'єднані між собою електрично, згідно з винаходом пристрій має пускове реле, яке складається з шунтуючих елементів для закорочення при запуску обмотки ротора накоротко або через додатковий резистор і блока управління, для забезпечення замкнутого стану кіл ротора за заданою програмою пуску Недоліком вказаного прототипу є те, що таку машину можна використовувати тільки в генераторному режимі В той же час безконтактність виготовлення машини робить її привабливою, наприклад, для встановлення на рудниках і шахтах в якості двигуна або синхронного компенсатора В такому випадку виникає необхідність забезпечення самозапуску машини Задачею винаходу є створення безконтактної синхронної електричної машини, в якій за рахунок конструктивних особливостей забезпечується самозапуск машини Це досягається тим, що безконтактна синхронна машина, яка утримує на статорі якірну обмотку збудження збудника, а на роторі - систему збуд Порівняно з прототипом, в якому можливість самозапуску непередбачено, згідно з винаходом задача вирішена вводом до складу машини пускового реле, яке при дії управляючого сигналу закорочує обмотки системи збудження ротора На фігурі зображена принципова схема запропонованої безконтактної синхронної електричної машини Вона втримує в пазах статора 1 обмотку якоря 2 і обмотку збудження збудника 3 До складу ротора 4 входить система збудження з обмоток 5 і 6 Обмотка 5 виготовлена з двох частин 7 і 8, з'єднаних між собою послідовно через перемикаючий пристрій-дюд 9 Начала Ні і Нг частин 7 і 8 обмотки 5 зв'язані через перемикаючий пристрійдюд 10, а їх КІНЦІ - через діод 11 Обмотка 6 побудована за аналогічним принципом Для закорочу 42407 вання обмоток використано пускове реле, яке складається з шунтуючих елементів 12 і блока управління 13 Приклади конкретного виконання пускового реле Приклад 1 Шунтуючі елементи - герсікони, блок управління - охоплююча їх обмотка, яка живиться від зовнішнього джерела постійного струму Причому герсікони 12 розміщені в торці ротора сумісно з діодами 9, 10, 11, а котушка 13 або на кришці машини (в районі підшипникового вузла), або на спеціальному кронштейні, зв'язаному зі статором Приклад 2 Шунтуючі елементи - фоторезистори, блок управління - освітлюючий пристрій, виконаний на світлодюдах або лампах розжарення Конструктивне розміщення вузлів відповідає прикл 1 Приклад З Шунтуючі елементи - тиристори або симістори, які відкриваються сигналом, поступаючим від обмотки управління, розмінної на роторі і виконаної за аналогічною схемою ЕРС в цій обмотці наводиться обертовим магнітним полем статора (машину підключено до джерела трифазного змінного струму) Приклад 4 Шунтуючі елементи - оптоелектронні пари, блок управління - обмотка за типом, описаним в прикл З Можуть бути й ІНШІ пропозиції за виготовленням реле Однак суть їх залишається незмінною це наявність шунтуючих елементів і блока управління При цьому в усіх прикладах послідовно з шунтуючим елементом можна вмикати додатковий резистор 14, призначення якого аналогічно пусковому реостату при запуску асинхронного двигуна з фазовим ротором, також зменшити струм в обмотці і збільшити момент двигуна Самозапуск машини відбувається за наступною ПОСЛІДОВНІСТЮ трифазна обмотка якоря 2 підключається до джерела трифазного змінного струму, що веде до виникнення в машині обертового магнітного поля, одночасно включається блок управління, що веде до спрацьовування шунтуючих елементів і замикання обмоток ротора (якщо пускове реле виконано за типом прикл 3 і 4, то розглянута операція виконується автоматично за рахунок ЕРС, наведеної в обмотці управління), обертове магнітне поле статора затягує за собою ротор з короткозамкненою обмоткою (подібна картина має місце в асинхронному двигуні з короткозамкненим ротором), після того, як ротор набере обертів, близько до сталих значень, обмотка управління вимикається, а вмикається обмотка збудження збудника 3, що визначає самостійний вхід ротора в синхронний режим роботи (аналогічний ефект спостерігається при запуску звичайного синхронного двигуна з короткозамкненою обмоткою на роторі) 42407 ••._ t f I, ФІГ. 42407 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Киів-133, бульв Лесі Українки, 26 (044)295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку Обсяг обл -вид арк 2002 р Формат 60x84 1/8 Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39 МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22