Трехфазная обмотка электрических машин переменного тока

 

ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА с числами пар полюсов р и р например для асинхронных регулируемых двигателей и одномашинных преобразователей частоты, фазы которой соединены в звезду и состоят из последовательно включенных катушечных групп с одинаковым числом витков в катушках и шагом катушек, рав2л отличающаяся ным - рад что, с целью расширения обтем . ласти применения путем получения согласно вращающихся пар полюсов P2/Pi 3/2, одна фаза имеет катушечные группы 1+ -j- ()/ включенные встречно с катушечными группами H-4t(+ (.-О и 1 + 15К+ - (p-.-i), Р вторая фаза содержит катушечные группы 1+21с+.- (), включенные согласно с катушечными группами 1+3U+ (Р,-); i+8k+ (Pi-Of 1+13 - (Pi-i) и 1 + -|- (), третья фаза содержит катушечные группы 1+16}с+- (), включенные (Л С встречно с катушечными группволи - (.) и 1 + 1211+ - (, все катушечные группы имеют по катушек, где --т--, число пазов г кратно 9р, 1 - целые четные числа от 2 до р, о: СП со о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D H 02 K 3 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,- „:, )ф

С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВЪб (21) 3516067/24-07 (22) 18.11.82 (46) 07.01.84. Бюл. 9 1 (72) В.Д.Лущик .(71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического ин-: ститута (53) 621.313.333.2.045 ° 58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 754580, кл. Н 02 К 3/28, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 888285, кл. Н 02 К 3/28, 47/24, 17/34, 1980. (54)(57) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА с числами пар полюсов р„ и р, например для асинхронных регулируемых двигателей и одномашинных преобразователей частоты, фазы которой соединены в звезду и состоят из последовательно включенных катушечных групп с одинаковым числом витков в катушках и шагом катушек, рав2Л ным — рад отличающаяся

3 тем, что, с целью расширения об„„SU„„5969 А ласти применения путем получения согласно вращающихся пар полюсов р /р 3/2, одна фаза имеет катушечные группы 1+ -р - (р„-i), включенные встречно с катушечными группами

1+4%+ — 2(р -i) и 1+15i+ Х. (р -i), Р1 р 1 У вторая фаза содержит катушечные группы 1+2 + . — (р — j), включенные р„1 согласно с катушечными группами

1+зн+ — 2 (р — 1); 1+81+ — 2 (p - 1 ) ) р 1 / р1

1+13 + — (р — i) н 1+141<+ « -. (p "i), р 1 р„ третья фаза содержит катушечные

С2 группЫ 1+16 + — (р — i ), включенные, Е

1 встречно с катушечными группами

1+ + — (p — 1.) и 1+121+ — (p -1), 1 р1 все катушечные группы имеют по Ф

s катушек где М=--- число пазов и

9р с кратно 9р, 1 - целые четные числа от 2 до р„.

1065969

Изобретение относится к электротехнике, а именно к совмещенным обмоткам машин переменного тока, и может быть использовано в асинхронных регулируемых двигателях, а также в одномашинных преобразователях частоты„

Известна трехфаэная совмещенная. обмотка, содержащая 18 одинаковых катушечных групп, соединенных в каждой фазе согласно и встречно в 10 определенной последовательности (11.

Недостатками данной обмотки являются вдвое большее число нитков некоторых катушек и соответственно вдвое меньшее сечение провода,. что приводит к значительному нагреву этих катушек, а также плохое использование меди иэ-за низких обмоточных коэффициентов.

Известна также трехфазная совмещенная 2р7/2р -полюсная обмотка, где рг/р1-4, которая состоит из последовательно соединенных в каждой фазе катушечных групп с одинаковым числом витков в катушках.и 25 шагом катушек, равным 2л/3 рад (2).

Недостатком известной обмотки является ограниченная область применения.

Цель изобретения — расширение области применения обмотки путем получения согласно вращающихся пар полюсов р /p„ = 3/2.

Постанленйая цель достигается тем, что в трехфазной обмотке электрических машин переменного тока с З5 числами пар полюсов р, и р, фаэные обмотки которой соединены в звезду и состоят из последовательно включенных катушечных групп с одинаковым числом витков н катушках 40

2л и шагом катушек, равным — рад, одна фаза имеет катушечные группы

1+ — (р — ), включенные встречно

Z р1 1 . 45 с катушечными группами 1+4) + — (р — i) р, i и 1+15k+ — (p,— j ), вторая фаза сог

Р1 держит катушечные группы 1+21+ — х

50 х(р1 — i), включенные согласно с каZ тушечными группами 1+3k+ . — (р — 1);

Р1

1+8k+ — (Р1- i); 1+13k+ — (Р, - i) И

1 1

1+14k+ — (p„— ), третья фаза содерР1 1

7 жит катушечные группы 1+16 k+ (p р. — i) т и 1+12k+ (р — i)„ все кату1 60 шечные группы имеют по Ж катушек, где 1= — -, число пазов z кратно

9р„

9р„, i — целые четные числа от 2

ДО Р1 ° 65

На фиг.1 показана схема обмотки с 2р„= 4, 2pz â€, ныполненная на

7=18 пазах; на фиг 2 — н.с, обмотки для момента с =О; на фиг.3 — то же, разложение на две гармоники; на фиг.4 - н,с. обмотки для момента рад; на фиг.5 — то же, раэложеjil ние на две гармоники; на фиг.б принципиальная схема роторной обмотки асинхронного регулируемого двигателя.

Трехфазная обмотка с отношением чисел пар полюсов р / p„= 3/2 (фиг. 1) выполняется из.соединяемых в звезду фаэных обмоток, каждая иэ которых. состоит иэ послед(овательно включенных катушечных групп.

Число пазов, в которых может быть .уложена предлагаемая обмотка, определяется по формуле

2 =9Р,>, где — любое целое число.

Номер катушечной группы определяется номером паза, в котором рас- . положена первая активная сторона первой катушки группы. Все катушечные группы имеют no k катушек с одинаконым числом витком в катушках, где k= „

9р1

13се катушки имеют шаг, равный

2-3 — рад н 2р -полюсном поле, т.е. равный 3 пазовым делениям.

Катушечная группа фазы А, имеющая номер 1, включена встречно с катушечными группами 1+4k и 1+15k. Катушечная группа фазы В 1+2) включена согласно с катушечными группами 1+3k, 1+81<, 1+13k и 1+14х. Катушечная группа фазы С 1+16k включена встречно с катушечными группами 1+) и 1+121.

При р >2 дополнительно к указанным катушечным группам добавляется р„ — аналогичных таким же образом включенных катушечных групп, номера которых определяются посредством прибавления к номеру каждой катушечной группы числа — (p — i), где г р 1 целые числа от 2 до р, На фиг.2 показана н.с. обмотки, изображенной на фиг.1, для момента

4=0, когда ток н фазе А максимальный положительный, т.е. течет от начала фазы к концу, а токи в фазах

В и с — полонинной амплитуды отрицательные. Ординаты кривой н.с. пропорциональны числам витков катушек и величинам токов.

На фиг,3 показано, разложение результирующей н.с., изображенной на фиг.2, на две гармоники: вторую и третью.

1065969 гр, На фиг.4 изображена н.с.обмотки для момента 1"- "- рад, когда ток в фазе 6 максимальный отрицательный, а токи в фазах A и С - половинной амплитуды положительные. 5

На фиг.5 показано разложение результирующей н.с., изображенной на фиг,4, на две гармоники: вторую и третью. Иэ сравнения фиг.4 и 2 следует, что за время 1= рад вторая и

10 третья. н.с. сместились в одинаковые стороны относительно первоначального положения на расстояния-,равные - рад.

7I

Следовательно, при подключении трехфазного напряжения к зажимам A Â и С обмотка создает магнитные поля с числами полюсов 2р„и 2р, вращающиеся согласно.

При применении предлагаемой обмотки в качестве статорной обмотки регулируемого асинхронного двигателя необходимо расположить на рото1 ре 2р„-полюсную и 2р -полюсную обмотки l и 2, подключенные к пяти контактным вращающимся кольцам (фиг.6). К контактным кольцам подсоединяют два регулируемые сопротивления 3 и 4, например трехфаэные дроссели насыщения. Изменяя с помощью обмоток управления индуктивное сопротивление дросселей, можно усиливать или ослаблять электромагнитный момент, действующий на ротор от 2р„-полюсного или 2р -полюсного поля и таким образом плавно

Ф изменять частоту вращения от — до р

Е

Совмещенная обмотка заменяет две трехфазные обмотки с 2р и 2р> числами полюсов-, где отношение чисел пар полюсов р / pÄ=3/2. При этом уменьшается расход медного провода на 26,6Ъ; а также упрощается изготовление машины и увеличивается ее надежность.

ВНИИПИ Заказ 11054/55

Тираж 672 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä,Ул.Проектная, 4