RU2096894C1

RU2096894C1 - Induction machine

Info

Publication number: RU2096894C1
Application number: RU96114972A
Authority: RU
Inventors: Виталий Арсеньевич Обухов; Александр Валентинович Удальцов
Original assignee: Виталий Арсеньевич Обухов; Александр Валентинович Удальцов
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 1997-11-20

Abstract

FIELD: variable-speed electric drives or AC generators with regulated output characteristics of generated electricity at variable speed of prime mover. SUBSTANCE: stator has, apart from main magnetic circuit 1 carrying AC winding 2, also additional magnetic core 3 on unipolar machines with two unipolar ring-type field windings 4 and 5 and two unipolar modules 6, 7 which are, essentially, self-contained structural assemblies. First unipolar module 6 incorporates sealed chamber 14 formed by external hollow barrel 15 of additional magnetic core 16 of stator rigidly secured to fixed part of sliding contact member in the form of fifth ferromagnetic barrel 17 with nonmagnetic conducting bars, butt-end rings 19 and adjacent end rings 20, as well as first part of internal barrel 21 with butt-end ring 22 and adjacent end ring 23 bearing insulation 24, first ferromagnetic barrel 25 and second one 26; chamber is filled with liquid metal. Second unipolar module 7 has similar structural parts. Apart from main magnetic core 8 with winding, rotor has three additional magnetic cores 9, 10, 11. Fourth ferromagnetic barrel 37 of second unipolar module 7 is divided along generating line into insulated parts, as many as there are teeth on rotor toothed magnetic core 11 so that single-turn coils are formed for unlike-polarity magnetic system similar to first ferromagnetic barrel 25 of first unipolar module 6. Speed is controlled by varying current through unipolar field winding 5. EFFECT: facilitated speed control. 2 dwg

Description

Изобретение относится к регулируемым асинхронным машинам, включающим в себя униполярные машины с жидкометаллическими контактами, и может быть использовано в качестве регулируемого электропривода или генератора переменного тока стабилизированных выходных параметров электроэнергии при переменной частоте вращения первичного двигателя. The invention relates to adjustable asynchronous machines, including unipolar machines with liquid metal contacts, and can be used as an adjustable electric drive or alternating current generator of stabilized output electric parameters at a variable speed of the prime mover.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является известный регулируемый асинхронный двигатель (патент России N 2031516, кл.H O2 K 17/34, 1995). Известная асинхронная электрическая машина содержит статор, включающий основной магнитопровод с обмоткой переменного тока, дополнительный магнитопровод из шихтованной стали, две униполярные кольцевые обмотки возбуждения с магнитопроводом униполярных машин, первый, второй и третий полые ферромагнитные цилиндры со скользящими контактами, обеспечивающими цилиндрам возможность свободного вращения, и снабженные проводящими немагнитными стержнями и короткозамыкающими кольцами, ротор с основным магнитопроводом с обмоткой, первым дополнительным магнитопроводом с обмоткой, вторым дополнительным магнитопроводом и третьим зубчатым магнитопроводом. Closest to the proposed technical essence is the well-known adjustable induction motor (Russian patent N 2031516, class H O2 K 17/34, 1995). The known asynchronous electric machine comprises a stator, including a main magnetic circuit with an alternating current winding, an additional magnetic circuit made of laden steel, two unipolar ring field windings with a magnetic circuit of unipolar machines, the first, second and third hollow ferromagnetic cylinders with sliding contacts, which allow the cylinders to freely rotate, and equipped with conductive non-magnetic rods and short-circuited rings, a rotor with a main magnetic circuit with a winding, the first additional a body magnetic circuit with a winding, a second additional magnetic circuit and a third gear magnetic circuit.

Прототипу присущи следующие недостатки:
1. Наличие жидкого металла требует организации специального производства, что может вызвать трудности для электромашиностроительных заводов.The prototype has the following disadvantages:
1. The presence of liquid metal requires the organization of special production, which may cause difficulties for electric machine plants.

2. Вращающий момент, создаваемый якорями двух униполярных машин /второй и третий ферромагнитные цилиндры/, передается на ротор асинхронной машины различными способами. В первом случае полем возбуждения обмотки первого ферромагнитного цилиндра, во втором случае за счет разности индуктивностей по оси зубца и по оси паза третьего цилиндра и зубчатого ротора, что ведет к разунификации технических решений для цилиндров первой и второй герметичных камер. Кроме того, момент сцепления, возникающий между зубчатым магнитопроводом ротора и третьим ферромагнитным цилиндром, зависит от квадрата тока возбуждения в униполярных катушках возбуждения и резко снижается при регулировании /уменьшении/ тока возбуждения, что может привести к потере синхронной связи между этим цилиндром и ротором, а следовательно, снизить надежность работы машины. 2. The torque created by the anchors of two unipolar machines / second and third ferromagnetic cylinders / is transmitted to the rotor of the asynchronous machine in various ways. In the first case, the field of excitation of the winding of the first ferromagnetic cylinder, in the second case, due to the difference of inductances along the axis of the tooth and the axis of the groove of the third cylinder and the gear rotor, which leads to the unification of technical solutions for the cylinders of the first and second sealed chambers. In addition, the moment of adhesion arising between the rotor gear magnetic circuit and the third ferromagnetic cylinder depends on the square of the excitation current in unipolar excitation coils and decreases sharply when the excitation current is regulated / reduced /, which can lead to loss of synchronous coupling between this cylinder and the rotor, and therefore, reduce the reliability of the machine.

Цель изобретения повышение унификации, улучшение технологичности изготовления и повышение надежности. The purpose of the invention is to increase unification, improve manufacturability and increase reliability.

Указанная цель достигается тем, что полый внутренний цилиндр с торцовыми и смежными кольцами образует совместно с дополнительным магнитопроводом статора две кольцевые герметичные камеры, причем в первой камере размещены первый и второй жестко механически связанные цилиндры, а во второй камере - третий ферромагнитный цилиндр. Ферромагнитные цилиндры со скользящими контактами образуют замкнутую цепь, полый внутренний цилиндр разделен по длине на две части между смежными кольцами, выполненными из электропроводящего материала и электрически соединенными между собой, неподвижная часть скользящего контакта первой камеры выполнена в виде пятого ферромагнитного цилиндра с немагнитными электропроводящими стержнями и торцовым и смежным короткозамыкающими кольцами, дополнительный магнитопровод статора снабжен внешним полым цилиндром и жестко скреплен с пятым ферромагнитным цилиндром и торцовым и смежным кольцами первой части внутреннего цилиндра, смежное кольцо пятого ферромагнитного цилиндра и смежное кольцо первой части внутреннего цилиндра установлены концентрично и электрически изолированы друг от друга, совместно с первым и вторым ферромагнитными цилиндрами образующие единый герметичный узел первой униполярной вставки, во второй камере установлен четвертый цилиндр с немагнитными электропроводящими стержнями, разделенный вдоль образующей на изолированные части с числом, равным числу зубцов третьего зубчатого магнитопровода ротора, образующий одновитковые катушки разноименно полюсной магнитной системы, жестко связанный с третьим цилиндром и электрически соединенный с соответствующими его скользящими контактами двух полярностей, неподвижная часть скользящего контакта второй камеры выполнена в виде шестого ферромагнитного цилиндра с немагнитными электропроводящими стержнями и торцовым и смежным короткозамыкающими кольцами и установлен седьмой полый цилиндр с торцовым кольцом и шихтованным магнитопроводом спинки разноименно полюсной магнитной системы, жестко скреплен с шестым цилиндром и смежным кольцом и цилиндрической поверхностью второй части полого внутреннего цилиндра, смежное кольцо второй части полого внутреннего цилиндра и смежное кольцо шестого цилиндра установлены концентрично и электрически изолированы друг от друга, совместно с третьим и четвертым ферромагнитными цилиндрами образующие единый герметичный узел второй униполярной вставки, одной полярностью две униполярные вставки электрически соединены через смежные кольца двух частей внутреннего цилиндра, другой полярностью соединены посредством пятого и шестого цилиндров по их торцовым кольцам, магнитопровод статора униполярных машин со смежной (первой) униполярной обмоткой возбуждения установлен на внешней цилиндрической поверхности униполярных вставок. This goal is achieved by the fact that the hollow inner cylinder with end and adjacent rings forms, together with an additional stator magnetic circuit, two annular tight chambers, the first and second rigidly mechanically connected cylinders placed in the first chamber, and the third ferromagnetic cylinder in the second chamber. Ferromagnetic cylinders with sliding contacts form a closed circuit, the hollow inner cylinder is divided in length into two parts between adjacent rings made of electrically conductive material and electrically connected to each other, the fixed part of the sliding contact of the first chamber is made in the form of a fifth ferromagnetic cylinder with non-magnetic electrically conductive rods and end and adjacent short-circuit rings, the additional stator magnetic circuit is equipped with an external hollow cylinder and is rigidly fastened to the fifth by the ferromagnetic cylinder and the end and adjacent rings of the first part of the inner cylinder, the adjacent ring of the fifth ferromagnetic cylinder and the adjacent ring of the first part of the inner cylinder are concentrically and electrically isolated from each other, together with the first and second ferromagnetic cylinders forming a single sealed unit of the first unipolar insert, in the second a fourth cylinder with non-magnetic electrically conductive rods is installed in the chamber, divided along the generatrix into isolated parts with a number equal to in the case of the teeth of the third gear rotor magnetic circuit, forming single-coil coils of the opposite pole magnetic system, rigidly connected to the third cylinder and electrically connected to its sliding contacts of two polarities, the fixed part of the sliding contact of the second chamber is made in the form of a sixth ferromagnetic cylinder with non-magnetic electrically conductive rods and end and adjacent short-circuiting rings and installed the seventh hollow cylinder with an end ring and a lined magnetic core the backs of the opposite pole magnetic system, rigidly bonded to the sixth cylinder and the adjacent ring and the cylindrical surface of the second part of the hollow inner cylinder, the adjacent ring of the second part of the hollow inner cylinder and the adjacent ring of the sixth cylinder are concentrically and electrically isolated from each other, together with the third and fourth ferromagnetic cylinders forming a single sealed unit of the second unipolar insert, of the same polarity, the two unipolar inserts are electrically connected through adjacent poles two parts of the inner cylinder, with the other polarity, are connected through the fifth and sixth cylinders along their end rings, the stator magnetic circuit of the unipolar machines with the adjacent (first) unipolar field winding is mounted on the outer cylindrical surface of the unipolar inserts.

Предложение соответствует критерию "существенные отличия", так как из известного перечня информации, установленного нормативным документом (п.2 Правила составления, подачи и рассмотрения заявки на изобретение выдачу патента на изобретение), технические решения с признаками, подобными заявленным, не обнаружены. The proposal meets the criterion of "significant differences", since from a well-known list of information established by a regulatory document (Clause 2 of the Rules for Compiling, Filing and Considering an Application for an Invention, the Issue of a Patent for an Invention), technical solutions with features similar to those declared were not found.

На фиг.1 изображена конструктивная схема асинхронной электрической машины, на фиг.2 сечение А-А. Figure 1 shows a structural diagram of an asynchronous electric machine, figure 2 section aa.

Асинхронная электрическая машина включает статор с основным магнитопроводом 1 и обмоткой переменного тока 2, магнитопровод двух униполярных машин 3 со смежной первой 4 и торцовой 5 униполярными обмотками возбуждения, первую униполярную вставку 6 с вращающимися первым и вторым ферромагнитными цилиндрами с немагнитными электропроводящими стержнями и вторую униполярную вставку 7 с вращающимися третьим и четвертым ферромагнитными цилиндрами с немагнитными электропроводящими стержнями, ротор с основным магнитопроводом и обмоткой 8, первым дополнительным магнитопроводом с обмоткой 9, вторым дополнительным магнитопроводом 10 и третьим дополнительным зубчатым магнитопроводом 11, торцовые щиты 12 и 13 с подшипниковыми опорами. An asynchronous electric machine includes a stator with a main magnetic circuit 1 and an alternating current winding 2, a magnetic circuit of two unipolar machines 3 with an adjacent first 4 and an end 5 unipolar field windings, a first unipolar insert 6 with rotating first and second ferromagnetic cylinders with non-magnetic electrically conductive rods and a second unipolar 7 with rotating third and fourth ferromagnetic cylinders with non-magnetic conductive rods, a rotor with a main magnetic circuit and a winding 8, the first an additional magnetic circuit with a winding 9, a second additional magnetic circuit 10 and a third additional gear magnetic circuit 11, end shields 12 and 13 with bearing supports.

Первая униполярная вставка 6 включает первую герметичную камеру 14, образованную внешним полым цилиндром 15 с дополнительным магнитопроводом статора 16, неподвижной частью скользящего контакта, выполненной в виде пятого ферромагнитного цилиндра 17 с немагнитными электропроводящими стержнями 18 (фиг. 2), и торцовым 19 и смежным 20 короткозамыкающими кольцами и первой частью внутреннего цилиндра 21 с торцовым 22 и смежным 23 кольцами с изоляцией 24, первый ферромагнитный цилиндр 25 и второй ферромагнитный цилиндр 26 и заполнена жидким металлом (например, "Na-Ka" эвтектика). Вторая униполярная вставка 7 включает вторую герметичную камеру 27, образованную неподвижной частью скользящего контакта, выполненной в виде шестого ферромагнитного цилиндра 28 с немагнитными электропроводящими стержнями и торцовым 29 и смежным 30 короткозамыкающими кольцами, седьмым полым цилиндром 31 и шихтованным магнитопроводом 32 спинки разноименно полюсной магнитной системы, второй частью полого внутреннего цилиндра 33 со смежным кольцом 34 и торцовым кольцом 35, третий ферромагнитный цилиндр 36 с немагнитными электропроводящими стержнями и четвертый ферромагнитный цилиндр 37 с немагнитными электропроводящими стержнями, четвертый ферромагнитный цилиндр 37 разделен вдоль образующей на изолированные части с числом, равным числу зубцов третьего зубчатого магнитопровода ротора 11, так, что образуются одновитковые катушки разноименно полюсной магнитной системы (в полной аналогии с первым ферромагнитным цилиндром 25), и механически скреплен с третьим ферромагнитным цилиндром 36 и электрически соединен с соответствующими его скользящими контактами двух полярностей. Одной полярностью две униполярные вставки 6 и 7 электрически соединены через смежные кольца 20 и 30 двух частей внутреннего цилиндра, другой полярностью соединены посредством пятого 17 и шестого 28 цилиндров по их торцовым кольцам 19 и 29, образуя одну последовательную замкнутую цепь. Униполярные вставки, как самостоятельные узлы, устанавливаются внутри магнитопровода статора 3 униполярных машин, включающего смежную (первую) 4 униполярную обмотку возбуждения и торцовую (вторую) 5 обмотку возбуждения. При этом магнитопровод статора 3 также представляет собой самостоятельный конструкционный узел. The first unipolar insert 6 includes a first sealed chamber 14 formed by an external hollow cylinder 15 with an additional stator magnetic circuit 16, a fixed part of the sliding contact made in the form of a fifth ferromagnetic cylinder 17 with non-magnetic electrically conductive rods 18 (Fig. 2), and an end 19 and adjacent 20 short-circuits and the first part of the inner cylinder 21 with the end 22 and adjacent 23 rings with insulation 24, the first ferromagnetic cylinder 25 and the second ferromagnetic cylinder 26 and is filled with liquid metal (for example p, "Na-Ka" eutectic). The second unipolar insert 7 includes a second sealed chamber 27 formed by the fixed part of the sliding contact, made in the form of a sixth ferromagnetic cylinder 28 with non-magnetic electrically conductive rods and end 29 and adjacent 30 short-circuit rings, the seventh hollow cylinder 31 and the shielded magnetic circuit 32 of the back, opposite pole system the second part of the hollow inner cylinder 33 with an adjacent ring 34 and the end ring 35, the third ferromagnetic cylinder 36 with non-magnetic electrically conductive rods holes and the fourth ferromagnetic cylinder 37 with non-magnetic conductive rods, the fourth ferromagnetic cylinder 37 is divided along the generatrix into isolated parts with a number equal to the number of teeth of the third gear magnetic circuit of the rotor 11, so that single-turn coils of the opposite pole magnetic system are formed (in complete analogy with the first ferromagnetic cylinder 25), and mechanically bonded to the third ferromagnetic cylinder 36 and electrically connected to its corresponding sliding contacts of two polarities. One polarity two unipolar inserts 6 and 7 are electrically connected through adjacent rings 20 and 30 of the two parts of the inner cylinder, the other polarity are connected through the fifth 17 and sixth 28 cylinders along their end rings 19 and 29, forming one sequential closed circuit. Unipolar inserts, as independent units, are installed inside the stator magnetic circuit of 3 unipolar machines, including the adjacent (first) 4 unipolar field winding and the end (second) 5 field winding. In this case, the stator magnetic circuit 3 is also an independent structural unit.

Для исключения взаимного влияния обмоток возбуждения 4 и 5 друг на друга в статор установлено немагнитное кольцо 38. To exclude the mutual influence of the field windings 4 and 5 on each other, a non-magnetic ring 38 is installed in the stator.

Жидкий металл (Na-Ka), заполняющий герметичные камеры, выполняет две основные функции проводит электрический ток между кольцами вращающихся и неподвижных контактов и осуществляет смазку между вращающимися и неподвижными цилиндрами, аналогично подшипниковым опорам скольжения. Liquid metal (Na-Ka), filling the sealed chambers, performs two main functions, conducts electric current between the rings of rotating and fixed contacts and provides lubrication between rotating and fixed cylinders, similar to sliding bearings.

Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения в обмотку переменного тока 2 (фиг.1) ротор 8 может прийти во вращение с какой-либо частотой. В обмотке ротора 8 наведется ЭДС частоты скольжения. Под действием этой ЭДС по обмотке ротора первого дополнительного магнитопровода 9 потечет ток, который создает в дополнительном магнитопроводе вращающееся поле с числом полюсов, равным числу полюсов обмотки 9 дополнительного магнитопровода. При этом придет во вращение первый ферромагнитный цилиндр 25 и сочлененный с ним второй ферромагнитный цилиндр 26 первой униполярной вставки 6. При достижении ферромагнитным цилиндром 25 подсинхронной частоты вращения в смежную униполярную обмотку возбуждения 4 подается постоянный ток, возбуждающий униполярный магнитный поток. Под действием униполярного магнитного потока во втором вращающемся ферромагнитном цилиндре 26 наведется униполярная ЭДС, в результате чего по замкнутой цепи, образованной первым 25, вторым 26 цилиндрами, смежными кольцами 23 и 34 внутреннего цилиндра, третьим 36 и четвертым 37 цилиндрами, шестым цилиндром 28 с торцовым 30 и смежным 29 кольцами, пятым цилиндром 17 со смежным 20 и торцовым 19 кольцами, потечет постоянный ток. Этот ток создает в первом 25 и четвертом 37 цилиндрах магнитные потоки разноименных полюсов их магнитных систем с выбранными для каждого из них числами пар полюсов. При этом первый ферромагнитный цилиндр 25 втянется в синхронизм с вращающимся магнитным полем, возбуждаемым первой дополнительной обмоткой ротора 9. The device operates as follows. When applying voltage to the alternating current winding 2 (FIG. 1), the rotor 8 can come into rotation with any frequency. In the winding of the rotor 8 induced EMF slip frequency. Under the influence of this EMF, a current will flow through the rotor winding of the first additional magnetic circuit 9, which creates a rotating field in the additional magnetic circuit with the number of poles equal to the number of poles of the winding 9 of the additional magnetic circuit. In this case, the first ferromagnetic cylinder 25 and the second ferromagnetic cylinder 26 connected to it with the first unipolar insert 6 come into rotation. When the ferromagnetic cylinder 25 reaches the sub-synchronous speed, a direct current is supplied to the adjacent unipolar field winding 4 to excite the unipolar magnetic flux. Under the influence of a unipolar magnetic flux, a unipolar EMF is induced in the second rotating ferromagnetic cylinder 26, resulting in a closed circuit formed by the first 25, second 26 cylinders, adjacent rings 23 and 34 of the inner cylinder, third 36 and fourth 37 cylinders, sixth cylinder 28 with end 30 and adjacent 29 rings, the fifth cylinder 17 with adjacent 20 and end 19 rings, direct current will flow. This current creates in the first 25 and fourth 37 cylinders magnetic fluxes of opposite poles of their magnetic systems with the selected for each of them numbers of pairs of poles. In this case, the first ferromagnetic cylinder 25 is drawn into synchronism with a rotating magnetic field excited by the first additional winding of the rotor 9.

Четвертый ферромагнитный цилиндр 37 второй униполярной вставки 7 разноименно полюсными полюсами придет в неподвижное зацепление с зубцами третьего дополнительного магнитопровода 11, число которых равно числу полюсов четвертого ферромагнитного цилиндра 37. The fourth ferromagnetic cylinder 37 of the second unipolar insert 7 with opposite poles will be in fixed engagement with the teeth of the third additional magnetic circuit 11, the number of which is equal to the number of poles of the fourth ferromagnetic cylinder 37.

Частота вращения четвертого ферромагнитного цилиндра 37, а следовательно, и ротора 8 асинхронной машины пропорциональна величине униполярной ЭДС второго ферромагнитного цилиндра 26, работающего в генераторном режиме, и обратно пропорциональна величине результирующего униполярного магнитного потока, пересекающего третий ферромагнитный цилиндр 36, работающего в двигательном режиме. The rotation frequency of the fourth ferromagnetic cylinder 37, and therefore the rotor 8 of the asynchronous machine, is proportional to the unipolar EMF of the second ferromagnetic cylinder 26 operating in the generator mode, and inversely proportional to the value of the resulting unipolar magnetic flux crossing the third ferromagnetic cylinder 36 operating in the motor mode.

Регулирование величины униполярной ЭДС достигается изменением тока возбуждения в смежной униполярной обмотке возбуждения 4, а регулирование результирующего униполярного магнитного потока достигается изменением тока возбуждения двух обмоток 4 и 5. При этом для исключения влияния магнитного потока обмотки 5 на униполярную ЭДС установлено немагнитное кольцо 38. Ток возбуждения в униполярной обмотке 4 выбирается таким образом, что обеспечивается такое значение униполярного тока в разноименно полюсной магнитной системе первого ферромагнитного цилиндра 25, при котором cosΦ в первичной обмотке 2 асинхронной машины был близок к 1. Тогда регулирование частоты вращения будет производиться только за счет изменения тока в униполярной обмотке 5. The regulation of the value of the unipolar EMF is achieved by changing the excitation current in the adjacent unipolar field winding 4, and the regulation of the resulting unipolar magnetic flux is achieved by changing the excitation current of the two windings 4 and 5. In order to exclude the influence of the magnetic flux of the winding 5 on the unipolar EMF, a non-magnetic ring 38 is installed. The excitation current in the unipolar winding 4 is selected in such a way that such a value of the unipolar current is provided in the opposite pole magnetic system of the first ferromagnet Nogo cylinder 25 in which cosΦ in the primary winding of the asynchronous machine 2 was close to 1. Then, speed control is performed only by the change of current in coil 5 unipolar.

Преимущества предлагаемого решения в сравнении с прототипом заключаются в создании герметичных камер униполярных машин из силовых токоведущих частей в виде самостоятельного узла униполярной вставки и позволяют расчленить униполярные машины на независимые для производства и комплектации узлы, в особенности решить вопросы ремонта простой заменой готовых узлов, кроме того, комплектование и разработка униполярных машин в виде законченных автономных узлов создают предпосылки для специализированного производства униполярных вставок, специфика которого более связана с металловедением и механической обработкой, нежели с электромашиностроением; принятие однотипных конструкторских решений для создания разноименно полюсных магнитных систем пар полюсов для генераторной и двигательной униполярных вставок позволяет осуществить их максимальную унификацию и уменьшить требуемое число типоразмеров униполярных вставок, кроме того, увеличивается сила зацепления между ферромагнитным цилиндром двигательной униполярной вставки и дополнительным магнитопроводом зубчатого ротора, так как величина магнитодвижущей силы, создаваемой током якоря униполярных машин, много больше, чем магнитодвижущая сила униполярной обмотки возбуждения, а это повышает надежность работы асинхронной машины. The advantages of the proposed solution in comparison with the prototype are the creation of sealed chambers of unipolar machines from power current-carrying parts in the form of an independent unit of a unipolar insert and allow disassembling unipolar machines into units independent for production and assembly, in particular, to solve repair issues by simply replacing the finished units, in addition, acquisition and development of unipolar machines in the form of complete autonomous units create the prerequisites for the specialized production of unipolar inserts, with whose particularity is more associated with metal science and mechanical processing than with electrical engineering; adoption of the same type of design solutions for creating opposite-pole magnetic systems of pole pairs for generator and motor unipolar inserts allows them to be unified as much as possible and reduce the required number of sizes of unipolar inserts, in addition, the engagement force between the ferromagnetic cylinder of the motor unipolar insert and an additional magnetic rotor magnetic circuit, so as the magnitude of the magnetomotive force created by the current of the armature of unipolar machines, is much larger than odvizhuschaya force unipolar winding excitation, and this increases the reliability of the asynchronous machine.

Claims

An asynchronous electric machine containing a stator, including a main magnetic circuit with an alternating current winding, an additional magnetic circuit of charge steel, a magnetic circuit of two unipolar machines with two unipolar field windings, the first, second and third hollow ferromagnetic cylinders with electrically conductive non-magnetic rods and short-circuiting rings equipped with sliding liquid contacts, including parts that are stationary and free to rotate, forming a closed electrical circuit, mouth p with a main magnetic circuit with a winding, a first additional magnetic circuit with a winding, a second additional magnetic circuit and a third additional toothed magnetic circuit, characterized in that it is provided with a hollow inner cylinder with end and adjacent rings, which together with the additional magnetic circuit of the stator and the magnetic circuit of unipolar machines form two tight ring chambers, moreover, in the first chamber the first and second rigidly connected cylinders are placed, and in the second chamber the third ferromagnetic cylinder, n In this case, the hollow inner cylinder is divided into two parts between adjacent rings made of electrically conductive material and electrically connected to each other, the fixed part of the sliding contact of the first chamber is made in the form of a fifth ferromagnetic cylinder with non-magnetic electrically conductive rods and end and adjacent short-circuit rings, an additional stator magnetic circuit is provided external hollow cylinder and rigidly bonded to the fifth ferromagnetic cylinder and the end and adjacent rings of the first part of the inner cylinder, the adjacent ring of the fifth ferromagnetic cylinder and the adjacent ring of the first part of the inner cylinder are concentrically and electrically isolated from each other, together with the first and second ferromagnetic cylinders form a single sealed unit of the first unipolar insert, a fourth ferromagnetic cylinder with non-magnetic electrically conductive rods is installed in the second chamber, divided along the generatrix into isolated parts with a number equal to the number of teeth of the third gear magnetic rotor core, forming one coil coils of the opposite pole magnetic system, rigidly connected to the third cylinder and electrically connected to its sliding contacts of two polarities, the fixed part of the sliding contact of the second chamber is made in the form of a sixth ferromagnetic cylinder with non-magnetic electrically conductive rods and an end and adjacent short-circuit rings and a seventh hollow cylinder is installed with an end ring and a lined magnetic circuit of the back of the opposite pole magnetic system, rigidly fastened to a clean cylinder and an adjacent ring and a cylindrical surface of the second part of the hollow inner cylinder, the adjacent ring of the second part of the hollow inner cylinder and the adjacent ring of the sixth cylinder are concentrically and electrically isolated from each other, together with the third and fourth ferromagnetic cylinders forming a single sealed unit of the second unipolar insert, one polarity two unipolar electrically connected through adjacent rings of two parts of the inner cylinder, the other polarity are connected in the middle Using the fifth and sixth cylinders along their end rings, the stator magnetic circuit of the unipolar machines with the first unipolar field winding is mounted on the outer cylindrical surface of the unipolar inserts.