Навигация: => 

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2267220
ТРЕХФАЗНЫЙ ПУСКОВОЙ ИНДУКЦИОННЫЙ РЕЗИСТОР

Имя заявителя: Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) (RU)
Имя изобретателя: Мещеряков В.Н. (RU); Финеев А.А. (RU) 
Имя патентообладателя: Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) (RU)
Адрес для переписки: 398600, г.Липецк, ул. Московская, 30, ЛГТУ, НИС
Дата начала действия патента: 2004.07.02

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к пусковым устройствам, применяемым для асинхронных двигателей с фазным ротором. Трехфазный пусковой индукционный резистор содержит магнитопровод, состоящий из четырех соосно расположенных ферромагнитных полых цилиндров и соединяющих их ферромагнитных пластин, являющихся ярмом и образующих подобие крыльчатки вентилятора. На трех цилиндрах размещены по две полуобмотки, четвертый - самого большого диаметра - замыкает ферромагнитную систему. Полуобмотки соединены по схеме "зигзаг". Первый, второй и третий цилиндры имеют разную длину, выбираемую таким образом, чтобы площадь поверхности оставалась неизменной, что обеспечивает одинаковую степень насыщения магнитопровода. Через четвертый (внешний) цилиндр замыкается часть магнитного потока, создаваемого обмоткой наибольшего диаметра. Конечный вывод первой полуобмотки наименьшего диаметра соединен с конечным выводом второй полуобмотки наибольшего диаметра, конечный вывод первой полуобмотки среднего диаметра соединен с конечным выводом второй полуобмотки наименьшего диаметра, конечный вывод первой полуобмотки наибольшего диаметра соединен с конечным выводом второй полуобмотки среднего диаметра, начальные выводы вторых полуобмоток соединены в общую точку, а начальные выводы первых полуобмоток предназначены для подключения к трехфазной обмотке ротора асинхронного двигателя. Техническим результатом является обеспечение улучшенных условий охлаждения устройства при встроенном в двигатель исполнении.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к пусковым устройствам, применяемым для асинхронных двигателей с фазным ротором.

Известен трехфазный пусковой индукционный резистор, состоящий из четырех соосно расположенных ферромагнитных полых цилиндров и трех размещенных между ними фазных обмоток. Цилиндры закрыты ярмами в виде ферромагнитных колец [1].

Недостатками этого устройства являются несимметрия трехфазной магнитной цепи и разная длина витка фазных обмоток. Обмотка, намотанная на цилиндре меньшего диаметра, имеет меньшую длину витка, чем обмотка, намотанная на цилиндре большего диаметра. Следовательно, при равном числе витков фазные обмотки имеют разное электрическое сопротивление. Если сделать обмотки с равным электрическим сопротивлением, то они будут иметь разное число витков, а фазные магнитопроводы будут иметь разную степень насыщения, что приведет к неравенству эквивалентных фазных сопротивлений устройства. Это ухудшает работу асинхронного двигателя.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является трехфазный пусковой индукционный резистор [2], состоящий из шести соосно расположенных ферромагнитных полых цилиндров и соединяющих их ферромагнитных ярм в виде колец, на каждом из цилиндров размещена обмотка, причем первая обмотка размещена на цилиндре наименьшего диаметра, вторая - на цилиндре большего диаметра, третья обмотка - на цилиндре еще большего диаметра, четвертая обмотка - на цилиндре еще большего диаметра, пятая обмотка - на цилиндре еще большего диаметра, шестая обмотка - на цилиндре еще большего диаметра, конечный вывод первой обмотки соединен с конечным выводом шестой обмотки, конечный вывод второй обмотки соединен с конечным выводом пятой обмотки, конечный вывод третьей обмотки соединен с конечным выводом четвертой обмотки. При таком расположении и соединении обмоток общая длина намотки одинакова для всех трех фаз устройства при равном числе витков во всех обмотках, напряженность магнитного поля на поверхности всех цилиндров одинакова. Поэтому индукционный резистор имеет одинаковое сопротивление во всех трех фазах. Недостатками такой конструкции является меньшая технологичность исполнения, отсутствие внешнего экранирующего ферромагнитного цилиндра, из-за чего возрастают потоки рассеяния.

Фиг.1 показана конструкция устройства

Фиг.2 - схема соединения обмоток

Предлагаемый трехфазный пусковой индукционный резистор содержит магнитопровод, состоящий из четырех соосно расположенных ферромагнитных полых цилиндров 1-4 и соединяющих их ферромагнитных пластин 5, являющихся ярмом и образующих подобие крыльчатки вентилятора. На трех цилиндрах размещены по две полуобмотки, четвертый - самого большого диаметра - замыкает ферромагнитную систему (фиг.1). Полуобмотки соединены по схеме "зигзаг", как это показано на фиг.2. Цилиндры 1-3 имеют разную длину, выбираемую таким образом, чтобы площадь поверхности оставалась неизменной, что обеспечивает одинаковую степень насыщения магнитопровода. Соединение обмоток следующее: конечный вывод обмотки 6 соединен с конечным выводом обмотки 11, конечный вывод обмотки 8 соединен с конечным выводом обмотки 7, конечный вывод обмотки 10 соединен с конечным выводом обмотки 9, начальные выводы обмоток 7, 9, 11 соединены в общую точку, а начальные выводы обмоток 6, 8, 10 предназначены для подключения к трехфазной обмотке ротора асинхронного двигателя.

При пуске асинхронного двигателя через фазные обмотки 6 и 11, 8 и 7, 10 и 9 трехфазного индукционного резистора протекает переменный ток, частота которого уменьшается при увеличении скорости двигателя. Толщина стенок ферромагнитных цилиндров 1-4 составляет 4...5 мм, что определяется глубиной проникновения поля в массивный ферромагнитный магнитопровод при частоте тока неподвижного ротора. С изменением частоты тока ротора изменяются индуктивное и активное сопротивления индукционного резистора, что позволяет осуществлять плавный пуск асинхронного двигателя. Предлагаемый трехфазный пусковой индукционный резистор может быть встроен в объем асинхронного двигателя, при этом он располагается на валу ротора на месте щеточного узла.

Длина обмоточного провода на трех фазах устройства одинакова, одинакова также и площадь поверхности трех цилидров. Количество витков обмоток определяется длиной цилиндров магнитопровода, т.е. на самый длинный цилиндр намотано наибольшее количество витков, который имеет наименьший диаметр; на самый короткий цилиндр намотано наименьшее количество витков и он имеет наибольший диаметр. Полуобмотки соединяются по схеме "зигзаг", цилиндры имеют одинаковую толщину стенок, расстояние А между цилиндрами одинаково, длина цилиндров выбирается таким образом, чтобы площадь поверхности при разности их диаметров оставалась неизменной, поэтому потери в трех фазных магнитопроводах будут одинаковы. Через четвертый (внешний) цилиндр замыкается часть магнитного потока, создаваемого обмоткой наибольшего диаметра. Ярмом служат ферромагнитные пластины, замыкающие магнитную систему; расположение пластин подобно лопаткам вентилятора обеспечивает улучшенные условия охлаждения устройства при встроенном в двигатель исполнении.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. А.с. 1577037. СССР, МКИ H 02 Р 1/26. Трехфазный пусковой индукционный резистор / В.Н.Мещеряков. - №4332938/24-07; заявл. 23.10.87; Опубл. 07.07.90; бюл. №25.

2. Патент 2074498. РФ, МКИ H 02 Р 1/26. Трехфазный пусковой индукционный резистор / В.Н.Мещеряков. - №94022694/07; Заявл. 10.06.94; Опубл. 27.02.97; Бюл. №6.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Трехфазный пусковой индукционный резистор, содержащий стержневой магнитопровод в виде ферромагнитных соосно расположенных цилиндрических полых цилиндров и соединяющихся их ярм, с размещенными на цилиндрах обмотками, причем первая обмотка размещена на ферромагнитном цилиндре малого диаметра, соосно с ним располагается ферромагнитный цилиндр большего диаметра, на котором размещена вторая обмотка, соосно с ним располагается ферромагнитный цилиндр еще большего диаметра, на котором размещена третья обмотка, соосно с ним располагается ферромагнитный цилиндр еще большего диаметра, отличающийся тем, что цилиндры имеют разную длину, выбранную с учетом равенства площади поверхности, обмотки разбиты на полуобмотки и соединены по схеме "зигзаг", а ярма выполнены в виде радиально расположенных ферромагнитных пластин.

Версия для печати
Дата публикации 18.12.2006гг

вверх