УДК 621.313.33
ОСОБЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ СТАТОРОМ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ЧИСЛА ФАЗ
Ставинский А.А., д-р технических наук, профессор; Миронов Д.В.
Украина, г. Николаев, Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова.
Забора И.Г., кандидат технических наук, доцент.
Россия, г. Москва, Московский институт коммунального хозяйства и строительства.
Зеленый Н.И.; Шурыгин В.И.
Украина, г. Новая Каховка, отделение УкрНИИВЭ.
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. ............
