Електрична машина

1. Електрична машина, що містить електромагнітну частину асинхронної машини з фазним ротором, шихтовані феромагнітні сердечники відповідно на статорі і роторі та дві трифазні обмотки, укладені в пазах сердечників, яка відрізняється тим, що обмотки фаз виконані розімкнутими з маркуванням затискачів на статорі - А-Х, В-У, C-Z і на роторі - а-х, в-у, c-z. 2. Електрична машина за п. 1, яка відрізняється тим, що для надання їй властивостей однофазного трансформатора ротор виконаний нерухомим відносно статора, обмотки фаз статора з'єднані в послідовності A, X, Y, B, Z, C, причому на затискачі А і С подано вхідну напругу, а обмотки ротора з'єднані в послідовності a, x, y, в, z, c і з затискачів а і с знято вихідну напругу. 3. Електрична машина за п. 1, яка відрізняється тим, що для надання їй властивостей трифазного трансформатора ротор виконаний нерухомим відносно статора, затискачі X, Y, Z обмоток статора закорочені і до затискачів А, В, С подано вхідн у напругу, а на роторі закорочені затискачі x, y, z і з затискачів а, в, с знято вихідну напругу. 4. Електрична машина за п. 1, яка відрізняється тим, що для надання їй властивостей поворотного трансформатора ротору надана здатність до кутового зміщення відносно статора в межах одного оберту, затискачі X, Y, Z обмоток статора закорочені і до затискачів А, В, С подано вхідну напругу, а на роторі закорочені затискачі x, y, z і з затискачів а, в, с знято вихідну напругу. 5. Електрична машина за п. 1, яка відрізняється тим, що для надання їй властивостей фазорегулятора ротору надана здатність до кутового зміщення відносно статора в межах одного оберту, затискачі X, Y, Z обмоток статора закорочені і до затискачів А, В, С подано вхідну напругу, а обмотки фаз ротора з'єднані в послідовності a, x, y, в, z, c і з затискачів а і с знято вихідну напругу. 2 (19) 1 3 35569 4 валу ротора, підведена напруга від джерела постійного струму. 11. Електрична машина за п. 1, яка відрізняється тим, що для надання їй властивостей сельсина ротору надана здатність до кутового зміщення в межах одного оберту, обмотки фаз статора з'єднані в послідовності А, Х, У, В, Z, C, причому на затискачі А і С подано напругу від однофазного джерела перемінного струму, на роторі закорочені затискачі x, y, z, а затискачі а, в, с з'єднані відповідно з трьома контактними кільцями, додатково встановленими на валу ротора, з яких за допомогою щіток знято вихідну напругу. 12. Електрична машина за п. 1, яка відрізняється тим, що для надання їй властивостей генератора постійного струму ротор у надана здатність до обертання, обмотки статора з'єднані в послідовності А, Х, У, B, Z, C, причому до затискачів А і С підведена напруга від джерела постійного струму, на роторі затискачі x, y, z закорочені, а затискачі а, в, с підключені на вхід трифазного мостового випрямляча, додатково встановленого на валу ротора, ви хід випрямляча з'єднаний з двома контактними кільцями, також змонтованими на валу ротора, вихідна напруга знята зі щіток, ковзних по поверхні контактних кілець. 13. Електрична машина за п. 1, яка відрізняється тим, що для надання їй властивостей двигуна постійного струму ротор у надана здатність до обертання, обмотки статора з'єднані в послідовності А, Х, У, B, Z, C, причому до затискачів А і С підведена напруга від джерела постійного струму, на роторі затискачі x, y, z закорочені, їх загальний вивід з'єднаний з контактним кільцем додатково встановленого на валу ротора барабанного контролера, а затискачі а, в, с з'єднані відповідно з трьома контактними доріжками того ж контролера, причому кожна з них має довжину, що дорівнює одній третині довжини окружності зовнішньої поверхні контролера, і зрушена від інших на 120°. Корисна модель належить до електричних машин. Електричні машини, до яких, як відомо, відносяться і трансформатори, різняться по своєму призначенню (генератори і двигуни) і типах (асинхронні, синхронні і постійного току). Звідси різноманіття їх конструкцій, що йде врозріз з такими сучасними вимогами як уніфікація і взаємозамінність виробів (у тому числі й електротехнічних). Ці вимоги могла б задовольнити універсальна електрична машина, яка здатна виконати роль електричної машини будь-якого призначення і типу без зміни елементів електромагнітної частини. Як прототип обрана електромагнітна частина асинхронної машини з фазним ротором (М. П. Костенко, Л. М. Пиотровский. Электрические машини (часть вторая). - Л.: „Энергия", 1973, с.26), яка складається з двох ши хтованих феромагнітних сердечників, розташованих відповідно на статорі і роторі, і двох трифазних обмоток, покладених у пазах сердечників. Недоліком прототипу є те, що в ньому реалізована лише асинхронна машина з фазним ротором. Задача корисної моделі заключається в тому, щоб при збереженні елементів однієї й тієї ж електромагнітної частки можна було б реалізувати електричну машину будь-якого призначення і типу. Ця ціль досягається тим, що електрична машина з електромагнітною частиною асинхронної машини з фазним ротором, яка містить шихтовані феромагнітні сердечники відповідно на статорі і роторі і дві трифазні обмотки, покладені в пазах сердечників, виконана з розімкнутими обмотками фаз і. з маркуванням затискачів на статорі: А-Х, ВУ, C-Z і на роторі; а-х, в-у, c-z. Електрична машина, у якій для надання властивостей однофазного трансформатора ротор виконаний нерухомим відносно статора, обмотки фаз статора з'єднані в послідовності A,X,B,У,Z,C, причому на затискачі А і С подана вхідна напруга, а обмотки ротора з'єднані в послідовності a,x,в,y,z,c і з затискачів а і с знята вихідна напруга. Електрична машина, у якій для надання властивостей трифазного трансформатора ротор виконаний нерухомим відносно статора, затискачі X,У,Z обмоток статора закорочені, причому на затискачі А,В,С подана вхідна напруга, а на роторі закорочені затискачі x,y,z і з затискачів а,в,с знято вихідну напругу. Електрична машина, у якій для надання властивостей поворотного трансформатора ротору надана здатність до кутового переміщення в межах одного оберту, затискачі X,У,Z обмоток статору закорочені і до затискачів А,В,С подана вхідна напруга, а обмотки роторі з'єднані в послідовності a,x,y,в,z,c і з затискачів а і с знята вихідна напруга. Електрична машина, в якій для надання властивостей фазорегулятора ротору надана здатність до кутового переміщення в межах одного оберту, затискачі X,У,Z обмоток статора закорочені і до затискачів А,В,С подана вхідна напруга, а обмотки ротора з'єднані в послідовності a,x,y,в,z,c і з затискачів а і с знята вихідна напруга. Електрична машина, у якій для надання властивостей асинхронної машини з короткозамкнутим ротором ротору надана здатність до обертання, затискачі X,Y,Z обмоток статора закорочені і до затискачів А,В,С підведено вхідн у напругу, а на роторі закорочені затискачі ах,в-у, c-z. Електрична машина, у якій для надання властивостей асинхронної машини з фазним ротором ротору надана здатність до обертання, затискачі X,Y,Z обмоток статора закорочені і до затискачів А,В,С підведено вхідну напругу, на роторі закорочені затискачі x,y,z, а затискачі а,в,с з'єднані відповідно з додатково встановленими на 5 35569 валу ротора трьома контактними кільцями, ізольованими від валу прокладками з діелектрика, до контактних кілець притиснуті щітки, до виводів яких підключений або реостат (пусковий або регулювальний), або джерело трифазної напруги, частота якого загалом може не збігатися з частотою вхідної напруги на затискачах статорної обмотки. Електрична машина, у якій для надання властивостей індукційного регулятора ротору надана здатність до кутового переміщення в межах одного оберту, затискачі обмоток статора А,В,С і обмоток ротора а,в,с підключені до трифазної мережі вхідної напруги, затискачі x,y,z обмоток ротора закорочені, а з затискачів X,Y,Z обмоток статора знято вихідну напругу. Електрична машина, у якій для надання властивостей синхронного генератора ротору надана здатність до обертання, затискачі обмоток ротора з'єднані в послідовності a,x,y,в,z,c і до затискачів а і с через щітки і два контактних кільця, додатково встановлених на валу ротора й ізольованих від вала прокладками з діелектрика, підведена напруга від джерела постійного струму, а затискачі X,Y,Z обмоток статора закорочені і з затискачів А,В,С знято вихідну напругу. Електрична машина, у якій для надання властивостей синхронного двигуна ротору надана здатність обертання, затискачі X,Y,Z обмоток статора закорочені і до затискачів А,В,С підведена напруга трифазної мережі, затискачі обмоток ротора з'єднані в послідовності a,x,y,в,z,c і до затискачів а і с через щітки і два контактних кільця, додатково встановлених на валу ротора й ізольованих від вала прокладками з діелектрика, підведена напруга від джерела постійного струму. Електрична машина, у якій для надання властивостей сельсина ротору надана здатність до кутового переміщення в межах одного оберту, затискачі обмоток статора з'єднані в послідовності A,X,Y,B,Z,C і на затискачі А і С подана напруга від однофазного джерела, а затискачі а,в,с з'єднані відповідно з трьома контактними кільцями, додатково встановленими на валу ротора й ізольованими від вала прокладками з діелектрика, вихідна напруга знята з затискачів щіток, притиснутих до поверхні контактних кілець. Електрична машина, у якій для додання властивостей генератора постійного струму ротору надана здатність до обертання, затискачі обмоток статора з'єднань в послідовності A,X,Y,B,Z,C і до затискачів А і С підведена напруга від джерела постійного струму, затискачі x,y,z обмоток ротора закорочені, а затискачі а,в,с підключені на вхід трифазного мостового випрямляча, додатково встановленого на валу ротора, вихід випрямляча з'єднаний з двома контактними кільцями, також розташованими на валу ротора й ізольованими від вала прокладками з діелектрика, вихідна напруга знята з щіток, що ковзають по робочій поверхні контактних кілець. Електрична машина, у якій для надання властивостей двигуна постійного струму ротору надана здатність до обертання, затискачі обмоток статора з'єднані в послідовності A,X,У,B,Z,C і до 6 затискачів А і С підведена напруга від джерела постійного струму, затискачі x,y,z обмотки ротора закорочені і їх загальний вихід з'єднаний з контактним кільцем додатково встановленого на валу ротора барабанного контролера, а затискачі а,в,с з'єднані відповідно з трьома контактними доріжками того ж контролера, причому кожна з них має довжину, рівну одній третині довжини окружності зовнішньої поверхні контролера, і зрушена від інших на 120°. На відміну від прототипу, який може виконати тільки функції асинхронної машини з фазним ротором, запропонована корисна модель електричної машини виконає призначення однофазного, трифазного і поворотного трансформатора, фазорегулятора, асинхронної машини з короткозамкнутим і фазним ротором, індукційного регулятора, синхронного генератора і двигуна, сельсина, генератора і двигуна постійного струму. На Фіг. 1 і Фіг. 2 наведена принципова електрична схема запропонованої корисної моделі. Вона складається з феромагнітного шихтованого сердечника статора 1 і аналогічного сердечника ротора 2, причому сердечник ротора 2 розташований усередині сердечника статора 1, то ілюструє Фіг. 2. У пазах сердечників 1 і 2 покладені трифазні обмотки відповідно 3, 4 у вигляді трьох розімкнутих фаз. Затискачі фаз обмотки статора промаркіровані: початки А,В,С кінці X,У,Z. Затискачі обмоток ротора відповідно мають позначення: початку а,в,с кінці x,y,z. Електрична машина виконає призначення однофазного трансформатора при нерухомому відносно сердечника статора 1 сердечника ротора 2 і з'єднані затискачі обмотки статора 3 у послідовності A,X,У,B,Z,C, причому на затискачі А і С подана вхідна напруга, і з'єднані затискачі обмотки ротора 4 у послідовності a,x,y,в,z,c, причому з затискачів а і с знята вихідна напруга. Електрична машина виконає призначення трифазного трансформатора при нерухомому відносно сердечника статора 1 сердечника ротора 2, закорочених затискачах X,У,Z обмотки статора 3, причому на затискачі А,В,С тієї ж обмотки подана вхідна напруга, а на роторі закорочені затискачі x,y,z обмотки 4 і з затискачів а,в,с тієї ж обмотки знята вихідна напруга. Електрична машина виконає призначення поворотного трансформатора при наданні сердечникові ротора 2 свободи до кутового переміщення відносно сердечника статора 1 у межах одного оберту, закорочених затискачах X,У,Z обмотки статора 3, причому на затискачі А,В,С тієї ж обмотки подана вхідна напруга, а на роторі закорочені затискачі x,y,z обмотки 4 і з затисків а,в,с тієї ж обмотки знята вихідна напруга. Електрична машина виконає призначення фазорегулятора при наданні сердечникові ротора 2 свободи до кутового переміщення щодо сердечника статора 1 у межах одного обороту, вхідна напруга подана на затискачі А,В,С при закорочених затискачах X,Y,Z обмотки статора 3, а обмотки ротора 4 з'єднані в послідовності a,x,y,в,z,c, і з затискачів а і с знято вихідну напругу. 7 35569 Електрична машина виконає призначення асинхронної машини з короткозамкнутим ротором при наданні сердечникові ротора 2 свободи обертання щодо сердечника статора 1, вхідна напруга подана на затискачі А,В,С при закорочених затискачах X,Y,Z обмотки статора 3, а затискачі обмотки ротора 4 а-х, в-у, c-z закорочені. Електрична машина виконає призначення асинхронної машини з фазним ротором при наданні сердечникові ротора 2 свободи обертання щодо сердечника статора 1, вхідна напруга подана на затискачі А,В,С при закорочених затискачах X,У,Z обмотки статора 3, затискачі x,y,z обмоток ротора 4 закорочені, а затискачі а,в,с тієї ж обмотки з'єднані відповідно з додатково встановленими на валу ротора трьома контактними кільцями, ізольованими від вала прокладками з діелектрика, до контактних кілець притиснуті щітки, до виходів яких підключений або реостат (пусковий або регулюючий), або джерело трифазної напруги, частота якого загально може не збігатися з частотою вхідної напруги на затискачах статорної обмотки 3. Електрична машина виконає призначення індукційного регулятора при наданні сердечникові ротора 2 свободи до кутового переміщення щодо сердечника статора 1 у межах одного обороту, затискачі А,В,С обмоток статора 3 і затискачі а,в,с обмоток ротора 4 підключені до трифазної мережі вхідної напруги, затискачі x,y,z обмоток ротора 4 закорочені, а з затискачів X,Y,Z обмотки статора 3 знята вихідна напруга. Електрична машина виконає призначення синхронного генератора при наданні сердечникові ротора 2 свободи обертання щодо сердечника статора 1, затискачі обмоток ротора 4 з'єднані в послідовності a.x,y,в,z,c, і до затискачів а і с через щітки і два контактних кільця, додатково встановлених на валу ротора й ізольованих від вала прокладками з діелектрика, підведена напруга від джерела постійного струму, а затискачі X,Y,Z обмоток статора 3 закорочені і з затискачів А,В,С знята вихідна напруга. Електрична машина виконає призначення синхронного двигуна при наданні сердечникові ротора 2 свободи обертання щодо сердечника статора 1, затискачі X,Y,Z обмоток статора 3 закорочені і до затискачів А,В,С підведена напруга трифазної мережі, затискачі обмоток ротора 4 з'єднані в послідовності a,x,y,в,z,c, і до затискачів а і с через щітки і два контактних кільця, додатково встановлених на валу ротора й ізольованих від вала прокладками з діелектрика, підведена напруга від джерела постійного струму. Електрична машина виконає призначення сельсина при наданні сердечникові ротора 2 свободи до кутового переміщення щодо сердечника статора 1 у межах одного оберту, затискачі обмоток статора 3 з'єднані в 8 послідовності A,X,У,B,Z,C, і на затискачі А і С подана напруга від однофазного джерела змінного струму, затискачі x,y,z обмоток ротора 4 закорочені, а затискачі а,в,с з'єднані відповідно з трьома контактними кільцями, додатково встановленими на валу ротора й ізольованих від вала прокладками з діелектрика, вихідна напруга знята з затискачів щіток, притиснути х до поверхні контактних кілець. Електрична машина виконає призначення генератора постійного струму при наданні сердечникові ротора 2 свободи обертання щодо сердечника статора 1, затискачі обмоток статора 3 з'єднані в послідовності А,Х,У,B,Z,C, і до затискачів А і С підведена напруга від джерела постійного cтруму, затискачі x,y,z обмоток ротора 4 закорочені, а затискачі а,в,с підключені на вхід трифазного мостового випрямляча, додатково встановленого на валу ротора, ви хід випрямляча з'єднаний із двома контактними кільцями, також розташованими на валу ротора й ізольованими від вала прокладками з діелектрика, вихідна напруга знята з щіток, що ковзають по робочій поверхні контактних кілець. Електрична машина виконає призначення двигуна постійного струму при наданні сердечникові ротора 2 свободи обертання щодо сердечника статора 1, затискачі обмоток статора 3 з'єднані в послідовності А,Х,У,B,Z,C, і до затискачів А і С підведена напруга від джерела постійного cтруму, затискачі x,y,z обмоток ротора 4 закорочені і їхній загальний вивід з'єднаний з контактним кільцем додатково установленого на валу ротора барабанного контролера, а затискачі а,в,с з'єднані відповідно з трьома контактними доріжками того ж контролера, причому кожна з них має довжину, рівну одній третині довжини окружності зовнішньої поверхні контролера, і зрушена від інших на 120°. Усі наведені вище модифікації електричної машини розписані за умови, що обмотки статора 3 і обмотки ротора 4 з'єднані за схемою «зірка», і за умови вибору прямої послідовності фаз. Однак можливе з'єднання тих же обмоток за схемою «трикутник» і при використанні зворотної послідовності фаз. Запропонована корисна модель буде цікава працівникам промисловості, оскільки відкриває нові можливості рішення різних технічних задач по уніфікації і взаємозамінності устаткування. Вона приваблива також до використання в лабораторній практиці, оскільки дозволяє на тому самому стенді без зміни устаткування вивчити поводження електричної машини будь-якого типу і призначення. Вона заслуговує на увагу і з боку науковців, оскільки прямо вказує на можливість органічного єднання положень різних теорій, розроблених відповідно під будь-який тип електричної машини, в повній відповідності з принципами системності і наступності. 9 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 35569 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601