Совмещенная статорная обмотка переменного тока (ее варианты)

 

1.- Совмещенная статорная обмо ка переменного тока, .выполненная двухслойной в 39 пазах из 12 распр , деленных катушечных групп с концен рическими катушками, трехфазная для полюсности р-2 с соединением фаз в две параллельные звезды, начала которых образуют трехфазные в воды, а их нулевые точки - два доп нительных зажима для полюсности Зр катушки каждой группы разбиты на подгруппы и в первой фазе первой звезды соединены последовательно первые подгруппы групп с номерами 1,4,7,10, в первой фазе второй звезды - вторые подгруппы тех же групп, причем подгруппы четных групп.включены встречно относительно подгрупп нечетных групп и номера групп других фаз чередуются с интервалом в четыре группы, отличающаяс я тем, что, с пелью упрощения кон струкции, улучшения параметров и использования меди и расширения области применения, группы разбиты на три подгруппы и в каждой фазе третьи подгруппы групп соединены последовательно в дополнительную ветвь начало которой образует зажим фазы, а конец подключен к выводу той же фазы параллельных звезд, три большие группы .с номерами 2,6,10 содержат по четыре катушки с шагами по пазам V.J - 9-2 (i - 1) , а остальные малые группы - по три катушки с шагами (k-l) f катушки с номерами i : К 1 образуют первую подгруппу, катушки с ,3,4 и К--з - вторую подгруппу , катушки с k-2 - третью подгруппу , где 5-1-4 - номера катушек в больших и малых группах.

„„SU„,1065968 А

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПИ5ЛИН

1(5п Н 02 К 3/28

I, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРст8еннцй кОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНГз(ТИЙ (21) 3430363/24-07(22) 22.02.82 (46) 07.01.84. Бюл. 9 1 (72) В.И.Попов, С.Г.Амамчян и Р.М.Манукян (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. А ° А.Жданова и Армянский электромашиностроительный завод им. В.И.Ленина (53) 621.313,333.2.045 ° 58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 313503, кл. H 02 К 19/36, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2937888/24-07, кл. Н 02 К 3/28; 1980 (прототип). (54) СОВМЕЩЕННАЯ CTATOPHAH ОБМОТКА

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (ЕЕ BAPHAHTH) (57) 1.- Совмещенная статорная обмотка переменного тока, выполненная двухслойной в 39 пазах из 12 распре,деленных катушечных групп с концент рическими катушками, трехфазная для полюсности р=2 с соединением фаз в две параллельные звезды, начала которых образуют трехфазные выводы, а их нулевые точки — два дополнительных зажима для полюсности Зр, катушки каждой группы разбиты на подгруппы и в первой фазе первой звезды соединены последовательно первые подгруппы групп с номерами

1,4,7,10, в первой фазе второй звезды — вторые подгруппы тех же групп, причем подгруппы четных групп.включены встречно относительно подгрупп нечетных групп и номера групп других фаз чередуются с интервалом в четыре группы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения кон струкции, улучшения параметров и использования меди и расширения области применения, группы разбиты на три подгруппы и в каждой Фазе третьи подгруппы групп соединены последовательно в дополнительную ветвь начало которой образует зажим фазы, а конец подключен к выводу той же фазы параллельных звезд, три большие группы с номерами 2,6,10 содержат по четыре катушки с шагами по пазам у = 9-2(i-1), а остальные малые группы — по три катушки с шагами ч„= 8-2(k-1), катушки с номерами

1= К = 1 образуют первую подгруппу, катушки с =2,3,4 и =3 — вторую под группу, катушки с = 2 — третью подгруппу, где = 1-4 и = 1-3 — номера катушек в больших и малых группах.. 1065968

5 0

2. Совмещенная статорная обмотка переменного тока выполненная двухслойной в 39 пазах иэ 12 распределен. ных катушечных групп с концентричес.с кими катушками, трехФазная для полюс ности p= 2 с соединением фаз в две параллельные звезды, начала которых образуют трехфазные выводы, а их нулевые точки — два дополнительных зажима для полюсности 3р, катушки каждой группы разбиты на подгруппы и в первой фазе первой звезды соединены последовательно парные подгруппы групп с номерами 1,4,7,10, в первой фазе второй звезды — вторые подгруппы тех же групп, причем подгруппы четных групп включены встречно относительно подгрупп нечетных групп и номера групп других фаз чередуются с интервалом в четыре группы, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, улучшения параметров и

Изобретение относится к обмоткам совмещенных электрических машин и может быть использовано, например, н синхронных машинах с возбуждением от третьей гармоники поля, в одно- 5 машинных преобразователях частоты и числа фаэ и др, Известна синхронная электрическая машина с возбуждением от третьей гармоники поля,. совмещенная )О статорная обмотка которого выполнена из распределенных катушек и соединена в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р „ а их концы соединены в два дополнительных вывода с полюсностью 3р, причем ветви фаэы выполнены с различными шагами и числами витков так, что произведения их чисел витков на обмоточный коэффициент для полюсности р равны (1).

Недостатками данной обмотки являются сложность конструкции и изготовления из-за неравномерного распределения разношагоных и разновитконых катушек, неравномерное и неполное заполнение пазового слоя, низкий обмотсчный коэффициент, плохая форма кривой н.с, для полюсности Зр и др.

Наиболее близкой к предлагаемой является электромашинная совмещенная обмотка, выполненная в 39 пазах из 12 распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, 35 соединенных в фазах в две параллельиспользования меди и расширения области применения, группы разбиты на три подгруппы и н каждой Ааэе тре-тьи подгруппы групп соединены последовательно в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, а конец подключен к выводу той же фазы параллельных звезд, три большие группы с номерами 2,6,10 содержат по четыре катушки с шагами по пазам ;= 10-2 (i -1), а остальные малые группы — по три катушки с шагами s 9-2(-1), катушки с номерами i= k = 1 образуют первую подгруппу, катушки с i= 2,3 и - .3 вторую подгруппу, катушки c = 4 и

k=2 — третью подгруппу, причем число витков катушек больших групп равно (1,0-1,05)%, где 1 = 1-4 и

R--1-3 — номер катушки в больших и малых группах, Ф - число ви..ков в катушках малых групп. ные ветви, начала которых образуют трехфаэные зажимы для полюсности р=2, а, концы подключены к двум дополнительным зажимам для полюсности Зр три большие группы с номерами 1,5,9 содержат по четыре катушки с ша-гами по пазам ;= 10-2(-1), а остальные малые группы — по три катушки с,, = 9-2(i-1), катушки групп разбиты на подгруппы и в одной ветви фазы соединены последовательно первые подгруппы, а в другой ветви— вторые подгруппы групп 1,4,7,10, причем подгруппы четных групп включены встречно относительно подгрупп нечетных групп, номера групп других фаз чередуются с интервалом в четыре группы и катушки групп выполнены разновиткоными (2 1.

Известная обмотка характеризуется сложностью конструкции и изготовления иэ-за различных чисел витков в катушках групп, низким обмоточным коэффициентом для полюсности Зр, а также неизменным соотношением между числами витков для полюсностей р и Зр, что ограничивает ее применение, например, для машин с напряжением 230 и 400 B.

Цель изобретения — упрощение конструкции и изготовления обмотки путем выполнения катушек ранновитковыми, улучшение параметрон путем повышения обмоточного коэффициента для полюсности 3 р, улучшение использования меди, а также расширение области применения путем выполне1065968 ния обмотки на напряжения 230 и

400 В.

Поставленная цель достигается тем,,что в совмещенной статорной обмотке переменного тока, выполненной двухслойной в 39 пазах из 12 распределенных катушечных групп с кон центрическими катушками, трехфаэной для полюсности р 2 с соединением фаэ в две параллельные звезды, начала которых образуют трехфазные выводы, а их нулевые точки — два дополнительных зажима для полюсности 3р, катушки каждой группы разбиты на подгруппы и в первой фазе первой звезды соединены последовательно первые подгруппы групп с номерами 1,4,7,10, в первой фазе второй звезды — вторые подгруппы тех же групп, причем подгруппы четных групп включены встречно относительно подгрупп нечетных групп и номера групп других фаз чередуются с интервалом в четыре группы, группы разбиты на три подгруппы и в каждой фазе третьи подгруппы групп соединены последовательно в дополнительную ветвь,. начало которой образует зажим фазы, а конец подключен к выводу той же фазы параллельных звезд, три большие группы с номерами 2,6,10 содержат по четыре катушки с шагами по пазам > =9-2 Ф

»(1-1), а остальные малые группы— по три катушки с >„=8-2(t-l), катушки с номерами 1=1= 1 образуют первую подгруппу, катушки c i=- 2,3,4 и

М=З вЂ” вторую подгруппу, катушки с

k = 2 — третью подгруппу, где i = 1-4 и k=- 1-3 — номера катушек в больших и малых группах .

По второму варианту группы разбиты на три подгруппы и в каждой фазе третьи подгруппы групп соединены последовательно в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, а конец подключен к выводу той же фазы параллельных звезд, три большие группы с номерами 2,6,10 содержат по четыре катушки с шагами по паэам ч,= 10-2»

»(1-1), а остальные малые группы— по три катушки .с У -.9-2 (k-l), катушки с номерами 1=к = 1 образуют первую подгруппу, катушки с 1= 2,3 и k=3 — вторую подгруппу, катушки с i=4 k=2 . — третью подгруппу, причем число витков катушек больших групп равно (1,0-1,05)W где

i=-1-4 и = 1-3 — номера катушек в больших и малых группах, %„ — число витков в катушках малых групп.

На фиг.l изображена схема предлагаемой обмотки (соединения показаны для одной фазы); на фиг.2 то же, вариант исполнения; на фиг.3 — упрощенная схема одной фа50

5l

65 катушки с 1=М = 1, вторую подгруппу катушки с = 2,3 и f<-3, третью подгруппу — катушки с 1= 4 и k = 2.

На фиг.l и 2 верхний ряд стрелок показывает направления токов при питании обмотки через выводы Cl, С2, СЗ трехфаэным током (для одной фазы Cl), а нижний ряд — при питании обмотки через выводы 01, 02 однофазным током.

На диаграммах сдвига осей катушечных групп обмотки (фиг.4 и 5) с(=4,615 о для р=2 и 3m=) 3,845 для

3p=6 (1-12 — номера групп) .

ЭДС катушек пропорциональна их коэффициентам укорочения. Для обмотзы; на фиг ° 4 и 5 — диаграммы сдвига осей катушечных групп для полюсности P= 2 и 3p= 6.

Обмотка (фиг.l и 2)выполнена трехфазной для полюсности р„-2 в 39 пазах и 12 распределенных. катушечных групп с номерами от 1 до 12. Группы выполнены из концентрических катушек, и три большие группы с номерами 2, 6,10 содержат по четыре катушки с шагами по пазам у;, а остальные малые группы — пэ три катушки с шагами по пазам „, где y,. = 9-2 (1-1) и .,= 8-2 (k -1) для обмотки, изображенной на фиг.l, ч;= 10-2 (1 1) и к=9-2 (k-1) для обмотки, изображенной на фиг.2, = 1-4 и k= 1-3 — номера катушек в больших и малых группах. Катушки каждой группы разбиты на три подгруппы. Фазы обмотки соеЩ динены в две трехфазные параллельные звезды,начала которых образуют трехфазные выводы (вывод C на фиг.3 для первой фазы), а их нулевые точки — два дополнительных зажима 01 и 5 02 для полюсности Зр=б. В первой фазе первой звезды соединены последовательно первые подгруппы с номерами 1,4,7,10, в первой фазе второй звезды — вторые подгруппы

gg тех же групп, причем подгруппы четных групп 4 и 10 включены встречно относительно подгрупп нечетных групп 1 и 7. Третьи подгруппы групп фазы соединены последовательно в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы Сl, а конец подключен к выводу С (фиг.3). той же фазы параллельных эвезд.

Аналогично выполнены фазы С2 и CÇ, номера групп которых чередуются

4О с интервалом в четыре группы (группы с номерами 5,8,11,2 для фазы С2, группы с номерами 9,12,3,6 для фазы СЗ). Для обмотки, изображенной на фиг,l, первую подгруппу обра45 зуют катушки с номерами i=ted= 1, вто рую подгруппу — катушки с 1= 2,3,4 и

k=3, третью подгруппу — катушки с

k=2. Для обмотки, изображенной на фиг.2, первую подгруппу образуют

1065968 ки, изображенной на фиг. 1 (р 2;

К р- 0,993; О, 904;0,721; О, 5647 для больших групп 2,6,10; К,„,= 0,961;

0,823, 0,601 для остальййх малых групп), ЭДС ее частей (с учетом диаграммы на фиг,4) равны: для ветви CI-С (фиг.З) E „ 0,823 (1+2сонс )Ф„» 2,464 W< для ветви

01-С Е 0,993% +0,961 (I+2cosd)%< =

=3,87W для ветни 02-С Е (0,904+

О, 721+0, 4647) Фк -(О, б 01 (1+2соэс )Ф

=3,89VU„, где 9 » — число витков катушек. н

Для ветвей 01-С и 02-С первой и

Н Н! нторой эвезд фазы Е и Е практически равны и поэтому поле с р =2 на дополнительных зажимах 01-02 ЭДС не наводит. ЭДС фазы обмотки E>- E +

+(Е -E.,) /2 б, 344W„; обмоточный коэффйциент для полюсности р=2 К »р =

=6,344/8=0,793. Для полюсности Зр=б

К y gp = -0,935; -0,239; 0,663; 0,993 д я больших групп 2»6llo и К у ар

= -0,663, 0,239, 0,935 для остальных малых групп. По отношению к цепи между выводами 01-02 (c учетом диаграммы на фиг.5) Е :- 0,663»-, (1+2совЗс(.)%„+О, 935 % » + (О, 993-0,663О, 239)% +О, 935 (1+2соэЗр()Ч(=7, 053»

» -6бмоточный коэффициент для полюсности Зр=б К - 7,053/10 =

=0,7053.

Для обмотки, изображенной на фиг.2, аналогично (p =2; К>p — 0,999;

0,961; 0,823; 0,601 для больших групп; К,„, = 0,933; 0,904; 0,721 для малых груйп) Eq =0,601%/<+0,904

» (1+2cosd) % к — 3, 307 %», Е „= О, 9996/„+

+О, 993 (1+2соэж) W =3, 972%к, Е

:-(О,. 961+0,823)Х +О, 721 (I+2cosoL) %

=3, 942 А» . Так как Е - Е", на выводах

О)-02 поле с р=2 практически не наводит ЭДС (для полного уничтожение этой ЭДС число витков катушек больших групп следует брать 1,04Ф„, где W„ число витков катушек малых групп).

ЭДС фазы E 3,3079 »+(3,972+3,942)

<>g/2 7,261 Фк и К = 7,264/8,5 =

=0,855. Для полюсности 3p=6 К,-=-0,993; -0,663; 0,239; 0,935 для больших групп; К = -0,935; -0,239;

0,663 для малых групп; E = 0,935 <

»(I+2cos3o() +Î,993%к + (0,239-0,663)"

»W +О, 663 (I+2cos3p() 5/p5 27 ®к

К 5 -5,27/9 =0,5856.

Таким образом, в предлагаемой обмотке часть катушек вынедена из

15 цепи,цля полюсности 3р (фиг.3), что повышает обмоточный коэффициент

К уменьшает активные и индуктив05 3p ные сопротивления обмотки для этой цепи.

По сравнению с обмоткой по прототипУ, длЯ котоРо Kp6 p — 0,883 и К =О 525 предлагаемая обмоток зо ка характеризуется лучшим использованием меди: в (0,793 0,7053):

: (0,883: 0,525) =1,21 раза для обмотки, изображенной на фиг.1, и в (0,855 0,5856):(0,883 .0,525)=1,1 раза для обмотки, изображенной на фиг.2.

Для упрощения изготовления обЮ мотки целесообразно катушки малых групп фазы (например, 1,4,7 на фиг.1 и 2) наматывать на шаблоне непрерывно, что позноляет исключить выполнение междукатушечных соединений между ними и упрощает процесс намотки статора. Этим обстоятельством и обусловлен указанный порядок расположения начальных

49 катушечных групп фаз.

1065968

И

Редактор А.Orap

Заказ 11054/55 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

И И

Фиг. ю р 6 д 1Ф

Фиг. Х

Составитель A.Êåöàðèñ

Техред Л. Мартяыова Корректор А.Повх