Особенности и перспективы использования асинхронных двигателей с короткозамкнутым статором и преобразованием числа фаз (АДКСП)

Стоящие перед человечеством задачи освоения космоса и глубин мирового океана требуют разработки специальных электрических машин, в частности асинхронных двигателей (АД). Задачу длительной и надежной защиты изолированных витков и катушек обмотки от агрессивной среды можно решить двумя способами. Первым способом является установка статора в герметичный корпус с отделением активной поверхности от зазора и ротора сплошной металлической перегородкой, то есть экранирование статора [1]. Согласно второму способу, можно применить статор с короткозамкнутыми фазами, соединенными электрически через гермовводы с преобразователем числа фаз в герметичной оболочке [2]. Такая машина является АД с короткозамкнутым статором и преобразователем числа фаз и напряжения (АДКСП).

Использование каждого способа обуславливает существенное ухудшение массогабаритных и энергетических показателей, однако применение АДКСП является более предпочтительным при толщине герметичной перегородки (толщина металлической гильзы между статором и ротором), превышающей 0,5…0,7 мм [3]. Согласно [4], применение АДКСП является также более предпочтительным в системах электрооборудования глубоководных комплексов, так как исключается дробление мощности привода механизмов, обусловленное требованием снижения пусковых токов АД при линейном напряжении питания 27 В, а также решается, без дополнительных мер, проблема взрывопожароопасности.

Электромеханическая часть АДКСП [2,3] содержит короткозамкнутый ротор и Z – фазный статор (Z – число пазов статора) с полувитковыми фазами в виде установленных в пазах магнитопровода стержней, которые с одной лобовой стороны соединены с Z – фазной вторичной обмоткой трансформаторного преобразователя (ТП). ТП содержит магнитопровод с трехфазной первичной распределенной обмоткой, создающей вращающееся магнитное поле возбуждения. Вторичная обмотка ТП является продолжением статорной обмотки электромеханической части и замкнута в Z – лучевую (стержневую) звезду.

Особенностью статора АДКСП является практическое равенство площади паза сечению сплошного фазного стержня, а также малая длина вылета и металлоёмкость лобовых частей. Поэтому удельные показатели электромеханической части АДКСП превышают показатели эквивалентного АД обычной конструкции со всыпной или стержневой многовитковой обмоткой статора. Однако в АДКСП [2, 3] для преобразования числа фаз m = 3 в mп = Z использован трансформатор с вращающимся магнитным полем и с первичной распределенной обмоткой. Недостатком такого трансформатора является значительный вылет и объем меди лобовых частей. Кроме того, наличие преобразовательной части ухудшает массогабаритные показатели системы за счёт того, что ТП рассчитывается на мощность надежного обеспечения пуска, которая превышает номинальную мощность АДКСП. Существенным недостатком также является значительное количество гермовводов, а положительным качеством – низкая кратность пускового тока в связи с наличием между сетью и электромеханической части ТП.

Указанные недостатки обуславливают необходимость усовершенствования конструкции АДКСП [2, 3] уменьшением количества гермовводов до минимального пазового числа образования вращающейся магнитодвижущей силы (МДС) и снижением объема меди и длины вылета лобовых частей первичной обмотки ТП.

В случае трехфазного питания и образования в электромеханической части АДКСП вращающейся МДС на основе чередования фаз по трехфазной системе (рис. 1, а) с заданным числом пар полюсов 2р, возможный минимум числа отводов соответствует количеству пазов на полюс и фазу q = 1 и для 2р = 2, 2р = 4 или 2р = 6 соответственно составляет:

Перейти на страницу: 1 2 3

Другие публикации

Условия эксплуатации и их влияние на конструкцию электронной аппаратуры
Условия эксплуатации ЭА и систем характеризуются комплексом параметров, называемых внешними воздействующими факторами, которые имеют различную физико-химическую прир ...

Unix-подобные системы
UNIX — группа переносимых, многозадачных и многопользовательских операционных систем. Первая система UNIX была разработана в 1969 г. в подразделении Bell Labs ком ...

Меню

Copyright @2018, TECHsectors.ru.