RU14322U1 - ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR (TWO OPTIONS) - Google Patents

Abstract

1. Асинхронный электродвигатель, содержащий фазосмещающий конденсатор и три обмотки, соединенные в звезду и расположенные в пространстве под углом друг к другу, отличающийся тем, что число последовательно соединенных витков одной из обмоток не равно числу последовательно соединенных витков каждой из двух других одинаковых обмоток, между которыми находится фазосмещающий конденсатор.2. Асинхронный электродвигатель, содержащий фазосмещающий конденсатор и три обмотки, соединенные в треугольник и расположенные в пространстве под углом друг к другу, отличающийся тем, что число последовательно соединенных витков одной из обмоток не равно числу последовательно соединенных витков в каждой из двух других одинаковых обмоток, конденсатор соединен параллельно с концами обмотки, отличающейся числом витков.3. Асинхронный электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что пространственный угол между обмотками равен 120.4. Асинхронный электродвигатель по п.2, отличающийся тем, что пространственный угол между обмотками равен 120.1. An asynchronous electric motor containing a phase-shifting capacitor and three windings connected in a star and located in space at an angle to each other, characterized in that the number of series-connected turns of one of the windings is not equal to the number of series-connected turns of each of two other identical windings, between which is the phase-shifting capacitor. 2. An asynchronous electric motor containing a phase-shifting capacitor and three windings connected in a triangle and located in space at an angle to each other, characterized in that the number of series-connected turns of one of the windings is not equal to the number of series-connected turns in each of two other identical windings, the capacitor is connected parallel to the ends of the winding, characterized by the number of turns. 3. An asynchronous electric motor according to claim 1, characterized in that the spatial angle between the windings is 120.4. An asynchronous electric motor according to claim 2, characterized in that the spatial angle between the windings is 120.

Description

АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ASYNCHRONOUS MOTOR

Устройство относится к электротехнике, точнее к электрическим машинам и может быть использовано для обеспечения хороших энергетических и виброакустических показателей асинхронных электродвигателей, включаемых в однофазную сеть, а также их более удобный реверс.The device relates to electrical engineering, more specifically to electric machines and can be used to provide good energy and vibroacoustic indicators of asynchronous electric motors included in a single-phase network, as well as their more convenient reverse.

Известен асинхронный конденсаторный электродвигатель с двухфазной обмоткой см. Расчет асинхронных микродвигателей однофазного и трехфазного. Лопухина Е.М., Сомихина Г.С. М., Д.: Государственное энергетическое издательство, 1961г., стр.110-113, рис. 8.2, содержаший две обмотки фаз А и В, оси которых сдвинуты одна, относительно другой на 90°, при этом числа витков обмоток не одинаковы (WA ws), причем в одну из фаз включен фазосмешаюший конденсатор. В таком устройстве при подаче напряжения на зажимы в обшем случае создается эллиптическое вращающееся поле, ухудшающее энергетические и виброакустические показатели.Known asynchronous capacitor motor with a two-phase winding, see. Calculation of asynchronous micromotors single-phase and three-phase. Lopukhina E.M., Somikhina G.S. M., D .: State Energy Publishing House, 1961, pp. 110-113, fig. 8.2, containing two windings of phases A and B, the axes of which are shifted one by 90 ° relative to the other, while the number of turns of the windings is not the same (WA ws), and a phase-mixing capacitor is included in one of the phases. In such a device, when voltage is applied to the clamps in the general case, an elliptical rotating field is created that degrades the energy and vibroacoustic indicators.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является асинхронный конденсаторный электродвигатель с трехфазной обмоткой см. Расчет асинхронных микродвигателей однофазного и трехфазного. Лопухина Е.М., Сомихина Г.С. М., Л.: Государственное энергетическое издательство, 1961г., стр.16, рис. В2, б, в, содержаший три обмотки, соединенные в звезду или треугольник, и конденсатор. Недостатком известного устройства является равное число витков трех обмоток w ws wc, из-за чего, как и в предыдущем случае, при подаче напряжения на зажимы, в активной зоне электродвигателя создается эллиптическое поле. Так как коэффициент трансформации в этом случае детерминирован, изменять можно только величину емкости конденсатора, получить круговое поле при заданной частоте вращения практически невозможно. Следует отметить, что у трехфазной обмотки обмоточный коэффициент основной гармонической электромагнитного поля больше, по крайней мере, на 5%, чем у двухфазной, что улучшает использование обмоточной меди и повышает энергетические показатели. Однако, ухудшение энергетических показателей двигателя из-за эллиптичности поля в номинальной точке часто перевешивает выигрыш от повышения обмоточного коэффициента.The closest in technical essence to the claimed device is an asynchronous capacitor motor with a three-phase winding, see Calculation of asynchronous micromotors single-phase and three-phase. Lopukhina E.M., Somikhina G.S. M., L .: State Energy Publishing House, 1961, p. 16, Fig. B2, b, c, containing three windings connected in a star or triangle, and a capacitor. A disadvantage of the known device is the equal number of turns of three windings w ws wc, due to which, as in the previous case, when applying voltage to the clamps, an elliptical field is created in the active zone of the electric motor. Since the transformation coefficient in this case is determined, it is only possible to change the capacitance of the capacitor, it is almost impossible to obtain a circular field at a given speed. It should be noted that for a three-phase winding, the winding coefficient of the main harmonic electromagnetic field is at least 5% greater than for a two-phase winding, which improves the use of winding copper and increases energy performance. However, the deterioration of the energy performance of the engine due to the ellipticity of the field at the nominal point often outweighs the gain from increasing the winding coefficient.

МПК6Н02К17/16 (два варианта)MPK6N02K17 / 16 (two options)

Целью настоящего технического решения является улучшение энергетических и виброа10 стических показателей и возможности реверса асинхронного конденсаторного электродвигателя путем использования несимметричных трехфазных обмоток с неодинаковыми числами витков в фазах.The purpose of this technical solution is to improve energy and vibration indicators and the possibility of reversing an asynchronous capacitor motor by using asymmetric three-phase windings with unequal numbers of turns in phases.

Указанная цель достигается тем, что предлагается асинхронный электродвигатель, содержащий фазосмещающий конденсатор и три обмотки, соединенные в звезду или треугольник, расположенные в пространстве под углом друг к другу, отличающийся тем, что число последовательно соединенных витков одной из обмоток не равно числу последовательно соединенных витков каждой из двух других одинаковых обмоток, между которыми находится фазосмещающий конденсатор.This goal is achieved by the fact that the proposed asynchronous motor containing a phase-shifting capacitor and three windings connected in a star or triangle, located in space at an angle to each other, characterized in that the number of series-connected turns of one of the windings is not equal to the number of series-connected turns of each from two other identical windings between which there is a phase-shifting capacitor.

Технический результат состоит в улучшении энергетических и виброакустических показателей асинхронного электродвигателя и улучшении характеристик его реверса.The technical result consists in improving the energy and vibro-acoustic characteristics of an induction motor and improving the characteristics of its reverse.

Несимметричные трехфазные обмотки с неодинаковыми числами витков в фазах позволяют бороться с обратным полем путем изменения соотношения чисел витков фаз. Уровень высших пространственных гармонических электромагнитного поля для двухфазных и несимметричных трехфазных обмоток соизмерим. Кроме того, применение трехфазной обмотки обеспечивает более удобный реверс асинхронного конденсаторного двигателя. Как известно, для реверса машины с двухфазной обмоткой статора необходимо изменить полярность одной из фаз. Однако при этом необходимо отключить от сети и другую фазу, иначе протекающий в ней ток создает положительный электромагнитный момент, препятствующий остановке двигателя и тем самым делающий последующий реверс проблематичным. Реверс двигателя с трехфазной обмоткой, включенной по схеме фиг.1, производится без дополнительной коммутации, причем образуется замкнутый через конденсатор контур, в котором протекающий ток создает тормозной генераторный момент. Аналогичный эффект при реверсе конденсаторного двигателя с двухфазной обмоткой возможен только при полной симметрии обеих фаз (коэффициент трансформации равен единице), что затрудняет борьбу с обратным полем.Asymmetric three-phase windings with unequal numbers of turns in the phases allow you to deal with the reverse field by changing the ratio of the number of turns of the phases. The level of higher spatial harmonic electromagnetic fields for two-phase and asymmetric three-phase windings is comparable. In addition, the use of a three-phase winding provides a more convenient reverse induction capacitor motor. As you know, to reverse a machine with a two-phase stator winding, it is necessary to change the polarity of one of the phases. However, it is also necessary to disconnect another phase from the network, otherwise the current flowing through it creates a positive electromagnetic moment, which prevents the engine from stopping and thereby makes the subsequent reverse problematic. The reverse of the motor with a three-phase winding included in the circuit of Fig. 1 is performed without additional switching, and a loop is closed through the capacitor, in which the flowing current creates a braking generator moment. A similar effect when reversing a capacitor motor with a two-phase winding is possible only with complete symmetry of both phases (the transformation coefficient is unity), which makes it difficult to combat the reverse field.

На фиг.1 представлена схема включения асинхронного электродвигателя с несимметричным числом витков в фазах при соединении обмоток в звезду (вар,1), а на фиг,2 - при соединении обмоток в треугольник (вар.2). Асинхронный электродвигатель содержит обмотки 1 и 2 фаз А и В с одинаковым числом витков, и обмотку 3 фазы С с отличающимся числом витков, конденсатор 4 и зажимы обмоткок 5, 6 и 7.In Fig.1 shows a diagram of the inclusion of an induction motor with an asymmetric number of turns in phases when connecting the windings to a star (var, 1), and in Fig, 2 - when connecting the windings to a triangle (var.2). An asynchronous electric motor contains windings 1 and 2 of phases A and B with the same number of turns, and a winding of 3 phases C with a different number of turns, a capacitor 4 and clamps of the windings 5, 6 and 7.

По вар.1 первые концы , обмоток 1, 2 и 3, соединенные между собой, а вторые концы обмоток 1 и 2 соединены через конденсатор 4, нри этом вторые концы обмотокр и 2 соответственно соединены с зажимами 5 и 6.According to Var. 1, the first ends of windings 1, 2, and 3 are connected to each other, and the second ends of windings 1 and 2 are connected through a capacitor 4, while the second ends of windings and 2 are respectively connected to clamps 5 and 6.

По вар.2 первые концы обмоток 1 и 2 соединены между собой и с зажимом 5, а вторые концы обмоток 2 и 3 соединены между собой и с первым концом конденсатора 4 и зажимом 6, при этом второй конец конденсатора 4 соединен со вторым концом обмотки 1. первым концом обмотки 3 я зажшуюм 7.According to version 2, the first ends of the windings 1 and 2 are connected to each other and to the clamp 5, and the second ends of the windings 2 and 3 are connected to each other and to the first end of the capacitor 4 and the clamp 6, while the second end of the capacitor 4 is connected to the second end of the winding 1 The first end of winding 3 I clamp 7.

В каждом из вариантов выбрано (и показано на фиг. 1 и 2) одинаковое число витков для обмоток 1 и 2 н отличное от них число витков для обмотки 3. Угол между обмотками может быть различным, в простейшем случае 120°.In each of the options, the same number of turns for windings 1 and 2 was selected (and shown in Figs. 1 and 2), and the number of turns for winding 3 different from them. The angle between the windings can be different, in the simplest case 120 °.

Устройство в каждом из в иантов работает следующим образом. При подаче напряжения, изменяющегося по гармоническому закону, на зажимы 5, 6 по обмоткам фаз 1, 2, 3, имеющим сдвиг в пространстве, протекает ток, создающий магнитодвижущую силу (МДС). Конденсатор 4 служит для создания временного сдвига между МДС фаз. Суммарная МДС имеет в общем случае эллигггический характер. По методу симметричных составляющих эллиптическое поле может быть разложено на три составляющие - прямую, обратную и нулевую. Нулевая последовательность электромагнитного поля имеет только третью и кратные ей гармонические. Наилучщие энергетические и виброакустические показатели достигаются при минимальном значении обратного поля. Минимум обратного поля получается подбором соотношения чисел витков фаз и значения фазосмещающего конденсатора.The device in each of the options works as follows. When applying voltage, which varies according to the harmonic law, to the terminals 5, 6 along the windings of phases 1, 2, 3, having a shift in space, a current flows, creating a magnetomotive force (MDS). The capacitor 4 is used to create a temporary shift between the MDS phases. The total MDS is in the general case of an elliggic character. According to the method of symmetrical components, the elliptical field can be decomposed into three components - direct, inverse and zero. The zero sequence of the electromagnetic field has only a third and its harmonic multiples. The best energy and vibroacoustic indicators are achieved with a minimum value of the reverse field. The minimum reverse field is obtained by selecting the ratio of the number of phase turns and the value of the phase-shifting capacitor.

Вращение электродвигателя всегда происходит в сторону обмоток, временной угол МДС которых отстает. Реверс осуществляется коммутацией подающегося напряжения с зажимов 5 - 6 на 5 - 7.The rotation of the electric motor always occurs in the direction of the windings, the time angle of which the MDS is behind. The reverse is carried out by switching the supply voltage from terminals 5 - 6 to 5 - 7.

Авторы.Authors.

А.Б.Захаренко, A.B.Zakharenko,

( UA.M. Лопухина,(UA.M. Lopukhina,

))

Г.А.Семенчуков, В.Г. Мащкин, .И.БернатовичG.A.Semenchukov, V.G. Mashkin, .I. Bernatovich

Claims (4)

1. Асинхронный электродвигатель, содержащий фазосмещающий конденсатор и три обмотки, соединенные в звезду и расположенные в пространстве под углом друг к другу, отличающийся тем, что число последовательно соединенных витков одной из обмоток не равно числу последовательно соединенных витков каждой из двух других одинаковых обмоток, между которыми находится фазосмещающий конденсатор.1. An asynchronous electric motor containing a phase-shifting capacitor and three windings connected in a star and located in space at an angle to each other, characterized in that the number of series-connected turns of one of the windings is not equal to the number of series-connected turns of each of two other identical windings, between which is the phase-shifting capacitor. 2. Асинхронный электродвигатель, содержащий фазосмещающий конденсатор и три обмотки, соединенные в треугольник и расположенные в пространстве под углом друг к другу, отличающийся тем, что число последовательно соединенных витков одной из обмоток не равно числу последовательно соединенных витков в каждой из двух других одинаковых обмоток, конденсатор соединен параллельно с концами обмотки, отличающейся числом витков. 2. An asynchronous electric motor containing a phase-shifting capacitor and three windings connected in a triangle and located in space at an angle to each other, characterized in that the number of series-connected turns of one of the windings is not equal to the number of series-connected turns in each of two other identical windings, the capacitor is connected in parallel with the ends of the winding, characterized by the number of turns. 3. Асинхронный электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что пространственный угол между обмотками равен 120^o.3. The induction motor according to claim 1, characterized in that the spatial angle between the windings is 120 ^o . 4. Асинхронный электродвигатель по п.2, отличающийся тем, что пространственный угол между обмотками равен 120^o.

4. Asynchronous electric motor according to claim 2, characterized in that the spatial angle between the windings is 120 ^o .