Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Асинхронний електродвигун, фаза обмотки статора якого складається з двох послідовно з'єднаних півобмоток, який відрізняється тим, що одна з півобмоток фаз статора зміщена відносно іншої на кут  і шунтується ємністю конденсаторів.

Текст

Асинхронний електродвигун, фаза обмотки статора якого складається з двох послідовно з'єднаних півобмоток, який відрізняється тим, що одна з півобмоток фаз статора зміщена відносно іншої на кут 5 і шунтується ємністю конденсаторів цьому не враховується той факт, що при шунтуванні половини обмотки ємністю, а також поєднання поздовжньої та поперечної компенсації реактивної потужності значно змінюються часові фази струмів півобмоток, що призводить до просторового розходження хвиль їх МРС і послаблює ефект компенсації реактивної потужності, оскільки розходження хвиль МРС напівобмоток призводить до збільшення струму намагнічування Винаходом ставиться завдання зменшення споживаного самим електродвигуном реактивного струму, а, ВІДПОВІДНО, зменшення втрат електроенергії в обмотці статора, підвищення ККД та коефіцієнта потужності двигуна Поставлене винаходом завдання досягається тим, що асинхронний електродвигун, фаза обмотки статора якого складається з двох послідовно з'єднаних півобмоток, який відрізняється тим, що одна з півобмоток фаз статора зміщена відносно іншої на кут 5 і шунтується ємністю конденсаторів Обмін реактивною потужністю буде відбуватися між зашунтованою частиною обмотки, яка забезпечує найменшу суму кутів зсуву струмів півобмоток фази у часі і просторі, та шунтуючим и конденсатором, звільняючи від передачі цієї частини реактивної потужності решту обмотки, знижуючи и струм та, в цілому, струм, споживаний двигуном з мережі На відміну від увімкнення конденсаторів паралельно до всієї обмотки статора це є внутрішня компенсація реактивної потужності двигуна На фіг 1 зображена принципіальна електрична схема з'єднання півобмоток статора та конденса О 00 ю 51814 торів внутрішньої ємнісної компенсації асинхронного двигуна при з'єднання обмоток та конденсаторів за схемою "зірка", на фіг 2 зображена векторна діаграма струмів і напруг фази обмотки статора асинхронного двигуна з внутрішньою ємнісною компенсацією, на фіг 3 зображена принципіальна схема з'єднання півобмоток статора асинхронного двигуна з внутрішньою ємнісною компенсацією при з'єднанні конденсаторів в трикутник При застосуванні внутрішньої ємнісної компенсації доцільно обмотку статора виконати з двох однакових півобмоток, одна з яких шунтується ємністю конденсаторів Внутрішня ємнісна компенсація найбільш ефективна для двигунів відносно малої потужності (до 11 кВт) коефіцієнт потужності яких становить 0,8 - 0,9, при цьому кут зсуву між векторами струму і напруги становить ВІДПОВІДНО 37° - 26° При повній компенсації реактивної потужності півобмотки кут зсуву фаз між струмами півобмоток в середньому становить 30° Тому при виконанні обмоток півобмотки фази зміщують в просторі одна відносно одної на кут 5 = 30° В звичайному трифазному асинхронному двигуні півобмотки фази з'єднані між собою послідовно, в них протікає однаковий струм і тому МРС Fi=F2 півобмоток однакові, і якщо вони зміщені в просторі одна відносно одної на кут 5=30°, то загаМРС льна F=R + R дорівнює або При шунтуванні од= 2F2 cos2 " 2 НІЄІ з півобмоток статора ємністю и струм відстає від струму іншої півобмотки на кут а, який залежить від величини ємнісного струму, тобто від величини ємності конденсаторів Векторна діаграма струмів та напруги фази А обмотки статора при шунтуванні ємністю внутрішньої (по відношенню до нульової ВІДМІТКИ) півобмотки 2А (фиг 1) представлена на фіг 2 Нехай МРС незашунтованих ЗОВНІШНІХ півобмоток фаз обмотки статора (фиг 1), при протіканні через них синусоїдного в часі струму, змінюються у вигляді F = 2F] cos F F1A = Fm1 coscot, 5B = F m 1 c o s ( c o t - p ) , F 9C = F m1 C 0 S M+P)> де р = 120°, F m1 = 2V2 71 ko1 - амплітуда МРС півобмотки із струмом h, ш=2ті/ - кругова частота обертання магнітного поля статора, с 1 , / - частота напруги живлення, Гц, koi - обмотковий коефіцієнт півобмотки з КІЛЬКІСТЮ витків w-i, р - КІЛЬКІСТЬ пар полюсів обмотки їх сумарна МРС з урахуванням зміщення півобмоток одна відносно одної на кут р = 120° становитиме >P J "1 rJP=-Fn де обертовий множник е^ш[ визначає обертання постійного за величиною вектора МРС "ml 3V2 МРС зашунтованих ємністю півобмоток в окремих фазах двигуна описуються залежностями F 2A = Fm2 cos(cot - a), F6B = F m2 cos(cot - а - p), F 10C = F m2 COS(cot-a-p), a їх сумарне значення з урахуванням просторового зміщення на кут 5 від іншої півобмотки фази де Fm2 = — — k o 1 - амплітуда МРС фазної ті р напівобмотки, що зашунтована ємністю При однакових параметрах півобмоток статора однаковими будуть їх обмоткові коефіцієнти (к о і =кО2) та числа ВИТКІВ (WI =W2), а струми h та Ь в загальному випадку різними і зсунутими один відносно одного у напівфазах фази на кут а Дві обертові хвилі МРС Fi та F2 трифазних півобмоток просторово зсунуті між собою на кут (а+5) і складають загальну МРС всієї обмотки статора F = Fi + F2 При а+5=0 хвилі МРС півобмоток просторово збігаються і створюють загальну максимальну МРС F = Fi + F2, тобто коли їх струми у ВІДПОВІДНИХ напівфазах зміщені просторово і в часі на однакові за величиною і протилежні за знаком кути а=-5 Чим зумовлюється мінімальний струм намагнічування при створенні заданої МРС та робочого магнітного потоку і є необхідною умовою підвищення енергетичних показників машини при використанні внутрішньої ємнісної компенсації реактивної потужності Так, при 5=-а=30° створюються дві трифазні системи МРС, які просторово збігаються Система перетворюється на симетричну 2т=6 - фазну з ВІДПОВІДНИМИ перевагами над 3-фазною системою (де т = 3 - число фаз обмотки статора асинхронного електродвигуна) Так МРС вищих просторових гармонік v = 2mk ± 1, k = 1, 2, 3 півобмоток зміщені між собою на кут a±v5, що для v - 5 та v - 1 дає ВІДПОВІДНО +180°, тобто 5-та і 7-ма паразитні гармоніки виключаються В цілому виключаються паразитні моменти, зменшуються струм холостого ходу і короткого замикання Відхилення від умови а+5=0 призводить до просторового зсуву хвиль МРС півобмоток на кут а+5^0, зменшення загальної МРС та збільшення струму намагнічування, необхідного для створення заданих МРС і магнітного потоку Зміна напряму обертання машини або шунтування ємністю зовнішньої півобмотки (по фіг1) змінює знак просторового кута 5 так, що а+5^0 і внутрішня ємнісна компенсація стає менш ефективною, хоча струм, який двигун споживає з мережі, зменшується, але дещо зростає струм зашунтованої ємністю півобмотки Такий самий ефект проявляється, якщо півобмотки фази не зміщені в просторі одна відносно одної (5=0) Для підвищення ефективності внутрішньої ємнісної компенсації необхідно приймати варіант, за якого (а+5)^0 Для трифазного електродвигуна слід віддавати перевагу схемі з'єднання конденсаторів в "трикутник" (фіг 3), що забезпечує 5 51814 зменшення необхідної ємності у три рази порівня 6 но зі схемою їх з'єднання "зіркою" Фіг 2 Фіг 1 Фіг З 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Asynchronous motor

Автори англійською

Mishyn Volodymyr Ivanovych, Chuienko Mykola Onysymovych, Tarasenko Rostyslav Oleksandrovych, Chuienko Roman Mykolaiovych, Lisovyi Stanislav Semenovych

Назва патенту російською

Асинхронный электродвигатель

Автори російською

Мишин Владимир Иванович, Чуенко Николай Онисимович, Тарасенко Ростислав Александрович, Чуенко Роман Николаевич, Лесовой Станислав Семенович

МПК / Мітки

МПК: H02K 17/34

Мітки: електродвигун, асинхронний

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/3-51814-asinkhronnijj-elektrodvigun.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Асинхронний електродвигун</a>

Подібні патенти