Совмещенная обмотка статора

 

1. СОВМЩЕННАЯ ОБМОТКА СТАТОРА с полюсностью. PJ/РЛ 3, выполненная двухспойной В 36i пазах Из бр;, распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, трехфазная для полюсноети р с номерами групп В Фазах l+3k, 3+3k,-5+3k и соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных вывода для полюсности PJ, при этом катушки каждой группы соединены последовательно В две группы и в каждой фазе первые подгруппы групп соединены последовательно В фазу одной звезды, вторые подгруппы - В ту же фазу другой звеэды , причем подгруппы четных групп включены встречно относительно подгрупп нечетных групп фазы, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, изготовления и увеличения использования меди, катушки групп имеют шаги по пазам У;. « 16-2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИН

«ю а

3 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭ06РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3517279/24-07 (22) 03.12.82 (46) 23,01.84. Бюл. Р 3 (72) В.И. Полон (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Энамени политехнический .институт им. A.À. Жданова (53) 621.313.333.2.045.58(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ð 243033, кл. Н 02 К 3/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 382198, кл. Н 02 К 3/00, Н 02 К 47/24, К 02 К 17/14, 1973 °

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 3284592/07, кл. Н 02 K 3/28, 1981. (54)(57) 1. СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА СТА»

ТОРА с полюсностью р /р,, — 3, ненная двухслойной в 36р„ пазах иэ бр„ распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, трехфазная для полюсности р„ с номерами групп в фазах 1+3)-, 3+3k, 5+3k и соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых обра» эуют два дополнительных вывода для полюсности р, при этом катушки каждой группы соединены последовательно в две группы и в каждой фазе первые подгруппы групп соединены последовательно в фазу одной звезды, вторые подгруппы - в ту же Фазу другой звезды, причем подгруппы четных групп включены встречно относительно подгрупп нечетных групп фазы, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, изготовления и увеличения использования меди, катушки групп имеют шаги по паэам у„. 16-2{i-1), в подгруппу первую включены катушки с номерами i=1 — 2, в подгруппу вторую - катушки с номерами i 4 - 6, причем катушки с номерами =3 групп Фазы соединены в дополнительные ветви, начала которых образуют зажим фазы, а их концы подключены к началам одной и другой ф звезд Фазы, где k = 0,1,2,...,(2р -1)C

1=1 — 6 - номер катушки в группе. . 2. Обмотка статора по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что катуш- С ки с номерами i-=3 групп фазы соеди° нены последовательно в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, а конец подключен к началам одной и другой эвезд фазы,причем катушка с номером i -=3 имеет вдвое меньшее число витков и вдвое большее сечение проводников по сравнению с остальными катушками группы.

10690б9

Изобретение относится к обмоткам совмещенных электрических машин и устройствам и может применяться, например, в синхронных машинах с возбуж-дением от, третьей гармоники поля,, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз, в ферромагнитных управляемых реакторах с вращающимся магнитным полем и др, Известны совмещенные электромашинные обмотки, выполненные в виде параллельных ветвей одной полюсности р„, каждая иэ которых содержит пространственно сдвинутые катушки, и имеющие выводы средних точек яв I

15 ляющихся началами фаэ другой полюсности p9 . Угол между Осями катушек одной и той же ветви составляет

2Л (р„.+р ) рад, а числа витков s катушках пропорционаЛьны углу сдвига их относительно оси ветви 511, 20

Недостатками обмоток являются сложность конструкции и изготовления, большие потерь от уравнительных токов в ветвях. известны также совмещенные элект- 25 ромашинные обмотки, выполненные из двенадцати распределенных катушек групп, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфаэные зажимы для по- 30 люсности р, =1, а концы подключены к двум дополнительным выводам для полюсности р =б 52).

Недостатком Этих обмоток является ограниченное применение. 35

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является совмещенная обмотка с полюсностью р /р„-:3, выполненная в Збр, пазах их бр, распре- 40 деленных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфаэные зажимы для полюсности р„., а концы подключены к двум дополнительным

45 выводам для полюсности р, Катушки каждой группы соединены в две подгруппы, и в одной ветви включены последовательно подгруппы первые, а в другой ветви — подгруппы вторые соот-50 ветствующих групп фазы, и для ветвей фазы произведения их чисел витков на обмоточный коэффициент для полюсности р, равны 31, Однако неодинаковое число витков 55 в катушках группы и низкий обмоточный коэффициент для полюсности р, усложняют конструкцию и изготовление,снижают использование меди, Цель изобретения — упрощение конструкции, изготовление и увеличение использования меди путем выполнения катушек равновитковыми и повышение обмоточного коэффициента для полюсности р . 65

Указанная цель достигается тем, что в совмещенной обмотке статора с полюсностью р /р 3, выполненной двухслойной в Збр, пазах из 6р распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, трехфаэная для полюсности р„ с номерами групп в фазах 1+3k 3+ЗА, 5+3k и соединением фаэ в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных вывода для полюсности р, при этом катушки каждой группы соединены последовательно в две подгруппы и в каждой фазе первые подгруппы групп соединены последовательно в фазу одной звезды, вторые подгруппы — в ту же фазу другой звезды, причем подгруппы четных групп включены встречно относительно подгрупп нечетных групп фазы, катушки групп имеют шаги по пазам у =:16-2(i-1), в подгруппу первую включены катушки с номерами i=1 — 2, в подгруппу вторую — катушки с номерами i=4 — б, причем катушки с номерами i=3 групп фазы соединены в две дополнительные ветви, начала которых образуют зажим фазы, а их концы соединены вместе и подключены к началам одной и другой звезд фазы, где

k=0,1,2...(2р, -1); i 1 — б — номер катушки в группе.

Кроме того, катушки с номерами

i=3 групп фазы соединены последовательно в дополнительную ветвь, нача. ло которой образует зажим Фазы, а конец подключен к началам одной и другой звезд фазы, причем катушка с номером i=З имеет вдвое меньшее число витков и вдвое большее сечение проводников по сравнению с остальными катушками группы, На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг. 2 — упрощенная схема Соединений фазы обмотки по первому варианту; на Фиг. 3 — то же, по второму варианту.

Обмотка (фиг, 1) выполнена двухслойной трехфазной для полюсности р. =1 в 36 р„ =36 пазах из бр„ =6 распределенных катушечных групп (с номерами от 1 до 6) с концентрическими катушками. Фазы С1, С2, С3 содержат группы с номерами 1+3k=1 .и 4, 3+3 =3 и б, 5+ЗА=5 и 2, где к=0,1.. (2р -1):= 0 и 1, Эти Фазы соединены ./ Ф

Р в две параллельные звезды (фиг,2 и ), нулевые выводы 01 и 02 которых образуют дополнительные зажимы для полюсности р =3, Группы выполнены из катушек с шагами по пазам y„ =16-2(i-1), В первую подгруппу включены последовательно катушки с номерами i=1 и 2, т,е. с шагами у=16 и-14; во вторую подгруппу — катушки с i=4 — б, т,е. с шагами у=10,8,6, В первой фазе первые подгруппы групп 1 и 4 соединены

1069069

01 02

Фиг.З

01 02

Фиг.2

Сос тавитель А, Кецарис

Редактор H. Бобкова Техред Т.Маточка Корректор М. Демчин

Заказ 11484/51 Тираж 671 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 последовательно в фазу одной звезды а вторые подгруппы тех же групп - в ту же фазу другой звезды, причем подгруппы четной группы 4 включены встречно относительно подгрупп нечетной группы 1 фазы, Катушки с i--3 групп Фазы соединены в две дополнительные ветви (ветвь с катушкой группы 1 и ветвь с встречно включенной катушкой группы 4), начала которых образуют зажим фазы С1, а их 10 концы соединены вместе и подключены к началам одной и другой звезд Фазы (фиг. 1 и 2), Аналогично выполнены и фазы С2, СЗ из катушек групп 3, 6 и 5,2, 35

Стрелки (фиг, 1) показывают направления токов: верхний ряд — при питании обмотки через выводы С1, С2, СЗ трехфаэным током (р» =1). а нижний ряд — при питании через выводы

01-02 однофазным током (р =3).

На угрощенных схемах соединений фазы обмотки (фиг, 2 и 3) векторам

ЭДС первых подгрупп приписаны номера групп со штрихом, вторых подгрупп те же номера с двумя штрихами, век тором ЭДС катушек с i=3 — номера групп.

ЭДС подгрупп пропорциональны коэффициентам укорочения их катушек и для полюсности и =1 равны: для первой подгруппы E =1,9245, для второй подгруппы Е„" =1,909, т.е. практически равны и, поэтому, поле с р„ =1 на выводах 01-02 ЭДС практически не наводит. ЭДС пропорциональна E=2,7828, 35 и обмоточный коэффициент обмотки для полюсности р, =1 равен К, 0,795, Для полюсности р =3 катушка с i=3

Р имеет коэффициент. укорочения равный нулю, эта катушка выведена иэ цепи 4Q между выводами 01-02, что повышает обмоточный коэффициент обмотки для полюсности р> =3, равный К<ж 0,746.

После с р> =3 на выходах С1, С2 СЗ обмотки ЭДС не наводит.

По сравнению с известной обмоткой, для которой К;е1= 0,814 и К« <э *

0,546, предлагаемая обмотка имеет в 1,334 раза лучшее использование меди, Кроме того, она проще в изготовлении, так как имеет равновитковые катушки.

Для обмотки по второму варианту катушки с i=3 групп фазы соединены последовательно в дополнительную ветвь! например, для фазы С1 катушка группы 1 и встречно включенная катушка группы 4, начало которой образует зажим фазы С1, а конец подключен к началам одной и другой звезд фазы (фиг. 3). Здесь дополнительная ветвь обтекается трехфазным током в два раза большим, чем для параллельных звезд, Вследствие этого для катушек с i=3 число витков принимается в два раза меньшим, а сечение проводников в два раза большим, чем для остальных катушек группы. Обмоточные коэффициенты обмотки по второму варианту те же, что и для первого варианта обмотки. !

Предлагаемую обмотку можно применять на статоре синхронных машин с системой возбуждения от третьей гармоники поля, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаэ, в статических ферромагнитных управляемых реакторах с вращающимся магнитным полем, в статических утроителях частоты с вращающимся полем и.в других типах совмещенных электрических машин с числами пар полюсов полей р /р< =3 °