Керований каскадний асинхронний електропривод з загальним ротором

 

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до електричних машин з кількома роторами і статорами і до електроприводу, і може бути ефективно використано у промисловості, будівництві, транспорті та інших галузях.

Відомо близьке до винаходу з фізичної сутності каскадне з'єднання двох асинхронних двигунів з фазними роторами, встановлених на загальній підставі, з жорстко з'єднаними між собою валами (Костенко М. П., Піотровський Л. М. Електричні машини. У 2-х ч. Ч. 2. - Машини змінного струму. Изд. 3-е. - Л.: Енергія, 1973, с. 532). Причому фазні ротори з'єднані між собою і електрично. Харчування з мережі надходить на статорную обмотку першого двигуна. Управління таким каскадом здійснюється з допомогою реостатів, включених в статорную обмотку другого двигуна.

Однак така конструкція має ряд істотних недоліків. Головний недолік полягає в тому, що конструкція містить контактні кільця, які знижують надійність каскаду і збільшують втрати. Другий недолік - громіздкість конструкції. Це викликано тим, що в порівнянні з короткозамкненими асинхронними двигунами двигуни з фазними роторами досить громіздкі і дороблизким до винаходу по конструкції і досягати результату є керований каскадний електричний привід (патент №2173927, 2001 р., автори Гайтов Б. Х., Попов Б. К., Попова О. Б.), що містить два сполучених співвісно електродвигуна, магнітні системи яких виконані аксіальними і розташовані в одному корпусі і на загальному валу, який горизонтально закріплений в підшипникових вузлах корпусу, причому однією стороною статор першого електродвигуна жорстко з'єднаний з корпусом, а на іншій його стороні між його трифазною обмоткою і валових отвором розташовані котушки керованих муфт, що знаходяться навпроти двох кілець малого та великого діаметру з немагнітного матеріалу розташованого на підшипнику ротора першого електродвигуна, з іншого боку якого виконані кільцеподібні щілини, вільний простір яких заповнений феромагнітним порошком, статор другого електродвигуна розташований на підшипнику і має виступ у вигляді широкого тонкого кільця з того ж матеріалу, що і сам статор, і заходить в щілину більшого діаметра ротора першого електродвигуна, забезпечуючи при підключенні до мережі однієї котушки керованої муфти жорстку зв'язок ротора першого електродвигуна і статора другого електродвигуна, ротор якого жорстко з'єднаний з валом, причому між ротором першого і статором другого электродвигат� першого електродвигуна, забезпечує при подачі напруги живильної мережі в іншу котушку керованої муфти жорстку зв'язок ротора першого електродвигуна з загальним валом, який є вихідним, а на статорі другого електродвигуна розташовані ковзні контакти, на які подається напруга живильної мережі.

Однак конструкція такого каскадного електроприводу досить складна, так як має всередині ферропорошковие муфти, управління якими здійснюється через контактну систему. Є також обмеження плавного управління зазначеним електроприводом. Недоліком є також те, що харчування другим електродвигуном здійснюється через контактну систему. Наявність рухомих контактів є причиною зниження надійності конструкції в цілому.

Завданням винаходу є спрощення та зменшення конструкції, що полягає в об'єднанні роторів в єдине ціле і, як наслідок, виключення з влаштування контактної системи.

Технічним результатом винаходу є підвищення надійності і плавності регулювання електроприводу.

Технічний результат досягається тим, що керований каскадний асинхронний електропривод з загальним ротором містить два соедіненн�а одному валу, який горизонтально закріплений в підшипникових вузлах корпусу, причому однією стороною статор першого електродвигуна жорстко з'єднаний з корпусом, ротори обох двигунів об'єднані в єдину конструкцію, що містить об'єднаний магнітопровід з радіальними пазами, розташованими з лівого і правого боків ротора, в яких розташована короткозамкнутая обмотка у вигляді білячої клітки, витки якої проходять від лівого останнього кільця, розташованого з лівого внутрішнього боку об'єднаного ротора, потім по лівому пазу, потім по зовнішній стороні ротора, а потім по правому пазу до правого замикаючого кільця, розташованого з правого внутрішнього боку об'єднаного ротора, статор другого електродвигуна жорстко з'єднаний з корпусом і своїми зубцями повернутий до зубців статора першого електродвигуна, обмотка статора другого електродвигуна підключена до реостатам, з допомогою яких здійснюється зміна швидкості обертання і моменту керованого каскадного електроприводу.

За рахунок об'єднання роторів в єдине ціле зникає контактна система і тим самим підвищується надійність, а застосування двох статорів сприяє поліпшенню керування швидкістю і моментом пристрою.

<їм ротором в розрізі.

Керований каскадний асинхронний електропривод з загальним ротором містить корпус електроприводу 1, горизонтально розташований на підшипниках 3 вал 2, на якому за допомогою шпоночного вузла закріплений магнітопровід об'єднаного ротора 8. У ліву частину корпусу електроприводу 1 вбудований кільцевий магнітопровід 4 лівого статора з пазами, в яких розташована трифазна обмотка 5, що одержує харчування від мережі по провідникам 6. Магнітопровід ротора 8 містить пази з лівої і правої сторони, в які укладена обмотка 7 у вигляді модифікованої білячої клітки. Зазначена обмотка виконана у вигляді двох короткозамикаючих кілець 12, розташованих з лівої і правої сторін внутрішньої поверхні ротора. Кільця 12 з'єднані між собою провідниками обмотки 7, які починаються біля лівого короткозамикающего кільця 12, проходять за лівим пазах ротора, потім по зовнішній стороні ротора і через праві пази ротора підходять і з'єднуються з правим короткозамикаючим кільцем 12. В праву частину корпусу електроприводу 1 вбудований кільцевий магнітопровід 11 правого статора з пазами, в яких розташована трифазна обмотка 10, поєднана з трьома керуючими реостатами 9.

Керований асинхронний каскадний электропр лівого статора 5 трифазний струм, створює обертове магнітне поле, яке наводить в лівій стороні провідників 7 білячої клітки об'єднаного ротора електрорушійну силу (ЕРС). Наведена ЕРС забезпечує в свою чергу протікання струмів в білячої клітки 7. Зазначені струми створюють в роторі 8 обертається синхронно з полем статора 4 магнітне поле. Магнітні поля статора 4 і ротора 8, взаємодіючи між собою, створюють обертаючий момент на роторі 8, змушуючи обертатися ротор з певним ковзанням щодо збудливого поля статора 4. Обертове з невеликою швидкістю магнітне поле, створене струмом, що протікає в правій частині провідників білячої клітки 7, складаючись за швидкості зі швидкістю обертання ротора, наводить в трифазній обмотці 10 правого статора електроприводу 11 ЕРС, має частоту, рівну частоті джерела живлення лівого статора 4. Ця ЕРС створює систему струмів, що протікають по обмотці 10 і реостатам 9, з допомогою яких здійснюється керування електроприводом, не відрізняється від стандартного управління двигуном з фазним ротором.

Керований каскадний асинхронний електропривод з загальним ротором, що містить два сполучених співвісно електродвигуна, магнітні системи яких виконані�лах корпусу, причому однією стороною статор першого електродвигуна жорстко з'єднаний з корпусом, який відрізняється тим, що ротори обох двигунів об'єднані в єдину конструкцію, що містить об'єднаний магнітопровід з радіальними пазами, розташованими з лівого і правого боків ротора, в яких розташована короткозамкнутая обмотка у вигляді білячої клітки, витки якої проходять від лівого останнього кільця, розташованого з лівого внутрішнього боку об'єднаного ротора, потім по лівому пазу, потім по зовнішній стороні ротора, а потім по правому пазу до правого замикаючого кільця, розташованого з правого внутрішнього боку об'єднаного ротора, статор другого електродвигуна жорстко з'єднаний з корпусом і своїми зубцями повернутий до зубців статора першого електродвигуна, обмотка статора другого електродвигуна підключена до реостатам, з допомогою яких здійснюється зміна швидкості обертання і моменту керованого каскадного електроприводу.



 

Схожі патенти:

Спосіб виготовлення перекошених короткозамкнених роторів і перекошений короткозамкнений ротор

Винахід відноситься до області електротехніки і може бути використане при виготовленні короткозамкненого ротора асинхронної машини. Технічний результат - підвищення ККД асинхронної машини. Запропоновано спосіб виготовлення короткозамкненого ротора (1) для асинхронної машини (2), що містить пакет заліза (5) зі скошеними пазами (4), прилитие з торців до пакету заліза (5) ротора короткозамикаючі кільця (6) з першого матеріалу і короткозамкнені стрижні (3; 11; 12) з другого матеріалу з більшою питомою електричною провідністю порівняно з першим матеріалом, які укладають у скошені пази (4) короткозамкненого ротора (1) і майже повністю заповнюють внутрішню, якщо дивитися в радіальному напрямку пакету заліза (5) ротора, зону (7) пазів. 3 н. і 21 з.п. ф-ли, 10 іл.

Обмотка електричної машини змінного струму

Винахід відноситься до області електротехніки та електромашинобудування, а саме до синхронним ветрогенераторам і генераторів для малих ГЕС, в яких використовується обмотка статора з дробовим числом пазів на полюс і фазу, і може бути використане в вітростанції і малих ГЕС. Суть винаходу полягає в тому, що обмотка електричної машини змінного струму з дробовим числом пазів Q на полюс і фазу (як для Q>1, так і для Q<1) згідно даного винаходу виконана шестифазній за схемою «дві зірки під 30° ел.» і зі знаменником дробности З відповідним співвідношенням З=6·до±1, де к=1, 3, 5... Технічний результат, що досягається при використанні цього винаходу полягає в усуненні ряду гармонік нижчого і вищого порядку в кривий МДС статора, що забезпечує зниження вібрацій сердечника статора і корпусу вітрогенераторів і генераторів для малих ГЕС.

Електродвигун

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до виконавчих електромагнітним механізмів систем автоматики

Структури котушки з фольги і способи їх намотування для осьових машин електродинамічних

Винахід відноситься до електротехніки, до електродинамічних машин

Однофазний електродвигун вентильний

Винахід відноситься до області електротехніки, а саме електричним машинам, може бути використано для промислових механізмів, що потребують регулювання швидкості

Електромеханічний перетворювач

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема - до електричних машин, і може бути використано в якості низькообертових високомоментних двигунів і генераторів низькообертових

Ротор асинхронної електричної машини

Винахід відноситься до області електротехніки, стосується особливостей конструктивного виконання асинхронних електричних машин і може бути використане в електроприводах і електрогенераторах будь-якого призначення

Пристрій в електричній машині

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до електричних машин

Електрична машина змінного струму

Винахід відноситься до області електротехніки, а саме - до електричних машин змінного струму, призначеним для використання в електроприводах з живленням від джерел як регульованого, так і нерегульованого змінного струму, а також в генераторних установках як джерела змінного струму

Короткозамкнений ротор з білячою кліткою асинхронної машини

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до асинхронних машин зі статором і короткозамкненим ротором з білячою кліткою

Рухово-агрегат трансформаторний

Винахід відноситься до галузі спеціальних електричних машин, а саме до конструкції електричних асинхронних герметизованих двигунів, використовуваних в промислових установках для роботи в хімічно агресивних, радіаційних та вибухонебезпечних газоподібних і рідких середовищах, при високих тисках і температурі. Технічний результат винаходу спрямований на розширення області застосування і підвищення енергетичних характеристик і надійності рухово-трансформаторного агрегату. Трансформаторна частина агрегату виконана з первинною обмоткою, приєднаної до трифазної мережі, і з вторинної z-фазної стрижневою обмоткою, розташованої в z пазах магнітопровода трансформатора, замкнутою з одного боку короткозамикаючим кільцем. Рухова частина агрегату містить асинхронний двигун з короткозамкненим ротором і статором зі стрижневою обмоткою, електрично з'єднаної з вторинною обмоткою трансформатора, а з іншого боку замкнутої короткозамикаючим кільцем. Стрижні вторинної обмотки трансформатора з'єднані з Z стрижнями-гермовводами, розташованими в герметичній перегородці. Кожен стрижень-гермоввод з іншого боку електрично з'єднаний з n стрижнями,... - кратне число між стрижнями обмотки статора і вторинної обмотки трансформатора). 1 з.п. ф-ли, 4 іл.

Асинхронна регульована машина

Винахід відноситься до області електротехніки і може бути використане в регульованих електричних машинах змінного струму. Технічним результатом є зниження масогабаритних показників і поліпшення системи охолодження і вентиляції. В електричній машині друга обмотка якоря виконана суміщеної, розміщена в пазах статора основного магнітопровода і забезпечена блоком конденсаторів. Друга обмотка індуктора виконана також суміщеної, багатофазної, короткозамкненої і розміщена в пазах ротора основного магнитопрововода. Перша обмотка ротора з'єднана з тороидальними обмотками додаткового магнітопровода ротора, перша обмотка статора з'єднана на вихід блоку перетворювача частоти, який перетворює електроенергію частоти струму другої обмотки якоря в потрібне значення частоти управління і подає її на обмотку статора основного магнітопровода для створення струму збудження та обертового електромагнітного поля даної частоти управління. Частота керування задається на виході перетворювача частоти так, щоб частота вихідного струму була постійною незалежно від частоти обертання приводу. 2 іл.

Рухово-агрегат трансформаторний

Винахід відноситься до області електротехніки і стосується особливостей конструктивного виконання спеціальних електричних машин, а саме асинхронних електричних герметизованих двигунів, використовуваних в промислових установках для роботи в хімічно агресивних, радіаційних та вибухонебезпечних газоподібних і рідких середовищах, при високих значеннях тиску і температури

Аксіальний каскадний електричний привід з рідинним струмознімання

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до аксіальним каскадним електричних приводів з рідинним струмознімання, і може бути використане при створенні безредукторних аксіальних каскадних електричних приводів з регульованою швидкістю обертання

Керований каскадний електричний привід з рідинним струмознімання

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до каскадним електричних приводів обертального руху, що складається, наприклад, з двох однотипних асинхронних двигунів, і може бути використане при створенні електричних приводів з регульованою швидкістю обертання від номінальної до подвійною номінальною при постійному моменті або приводів з подвоєним моментом при постійній номінальній швидкості обертання, а також при створенні інших типів електричних приводів

Здвоєний асинхронний електродвигун

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до електроприводів змінного струму, і може бути використано в якості електромеханічного перетворювача для механізмів, що мають пружний зв'язок з нерухомою опорою

Керований каскадний електричний привід

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до каскадним електричних приводів обертального руху, і може бути використане при створенні безредукторних приводів з регульованою частотою від 0 до подвійною номінальною при постійній номінальній швидкості обертання, в тому числі реверсивних і будь-яких інших типів приводів

Асинхронний генератор

Винахід відноситься до області електротехніки, а саме до спеціальним електричним машинам, і стосується конструкцій асинхронних генераторів (АГ) з самозбудженням, що використовуються в установках автономного електропостачання

Керований каскадний електричний привід

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до електричних машин з кількома роторами і статорами та електроприводу, і може бути ефективно використано у промисловості, будівництві, транспорті та інших галузях

Електродвигун для герметичних об'єктів

Винахід відноситься до галузі спеціальних електричних машин, а саме до конструкції електричних асинхронних герметизованих двигунів, використовуваних в промислових установках для роботи в хімічно агресивних, радіаційних та вибухонебезпечних газоподібних і рідких середовищах, при високих тисках і температурі і містять герметизовані статори

Спосіб виготовлення перекошених короткозамкнених роторів і перекошений короткозамкнений ротор

Винахід відноситься до області електротехніки і може бути використане при виготовленні короткозамкненого ротора асинхронної машини. Технічний результат - підвищення ККД асинхронної машини. Запропоновано спосіб виготовлення короткозамкненого ротора (1) для асинхронної машини (2), що містить пакет заліза (5) зі скошеними пазами (4), прилитие з торців до пакету заліза (5) ротора короткозамикаючі кільця (6) з першого матеріалу і короткозамкнені стрижні (3; 11; 12) з другого матеріалу з більшою питомою електричною провідністю порівняно з першим матеріалом, які укладають у скошені пази (4) короткозамкненого ротора (1) і майже повністю заповнюють внутрішню, якщо дивитися в радіальному напрямку пакету заліза (5) ротора, зону (7) пазів. 3 н. і 21 з.п. ф-ли, 10 іл.
Up!