Совмещенная электромашинная обмотка статора

 

СОВМЕЩЕННАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА СТАТОРА, вьтолненная в 21р пазах из 6р распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, трехфазная для полюсности р с номерами групп в фазах l+3k, 34-3k, 5+3k и с соединением фаз в две параллельные , звезды, нулевые выводы которых Образуют два дополнительных зажима для полюсности Зр, катушки групп соединены в подгруппыi и в фазе соединены последовательно первые подгруппы групп в ветвь фазы одной звезды. вторые подгруппы - в ветвь той же фазы другой звезды, причем катушки четных групп включены встречно относительно катувдек нечетных групп фазы , отличающаяся, тем, что, с целью повышения использования меди и улучшения параметров, нечетные группы содержат по три катушки с шагами по пазам , 1, 5, четные группы - две катушки с и 6, первая подгруппа четных групп содержит наружную катушку, вторая подгруппа нечетных и четных групп - внутреннюю катушку, наружная и средняя катушки нечетных групп фазы соединены согласно в р о S дополнительные ветви, начала которых образуют .зажим фазы,- а концы (Л соединены вместе и подключены к началам ветвей из первых и вторых подс: групп фазы, концы которых подключены к указанным дополнительным зажимам , причем катушки нечетных групп выполнены двухслойными, а катушки четных групп выполнены однослойными и их числа витков равны 2,25W( для наружной и 2,0w для внутренней катушек , гЗве WK - число витков двухслойных катушек нечетных групп, Oi k 0,l,2, .. .,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ФЦ О

РЕСПУБЛИК (19) (И) M5D Н 02 К 3 28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

=5 (; 21 ) 3560623/24-07 (22) 09.12.82 (46) 23.01.84. Бюл, 9 3 (72) В.И. Попов, С,Г. Амамчян и P.М. Манукян (71) Горьковский ордена Трудового

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

9 382198, кл. Н 02 К 3/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 313503, кл, Н 02 К 19/Зб, 1975, 3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2919395/07, 1980. (54)(57) СОВМЕЩЕННАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ

ОБМОТКА СТАТОРА, выполненная в 21р пазах из бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, трехфазная для полюсности р с номерами групп в фазах 1+ЗА, 3+3k, 5+3k и с соединением Фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюсности Зр, катушки групп соединены в подгруппм и в Фазе соединены последовательно первые подгруппы групп в ветвь Фазы одной звезды, вторые подгруппы — в ветвь той же фазы другой звезды, причем катушки четных групп включены встречно относительно катушек нечетных групп фазы, отлич а ющая с ÿ,òåì, что, с целью повышения использования меди и улучшения параметров, нечетные группы содержат по трн катушки с шагами по паэам y=9, 7, 5, четные группы — две катушки с у=10 и 6, первая подгруппа четных групп содержит наружную катушку, вторая подгруппа нечетных и четных групп — внутреннюю катушку, наружная и средняя катушки нечетных групп фазы соединены согласно в р дополнительные ветви, начала которых образуют.зажим фазы, а концы соединены вместе и подключены к началам ветвей иэ первых и вторых подгрупп фазы, концы которых подключены к указанным дополнительным зажимам, причем катушки нечетных групп выполнены двухслойными, а катушки четных групп выполнены однослойными и их числа витков равны 2,25Мк дня наружной и 2,0М для внутренней катушек, где w - число витков двухслойных катушек нечетных групп, k=0,1,2... °,(2р -1).

10б9070

Изобретение стносится к обмоткам совмещенных электрических, машин и может применяться, например, в статаре синхронных машин с системой возбуждения ат третьей гармоники поля, в однамашинных преобраэввателях частоты и числа фаз и др.

Известна совмещенная элметромашинная обмотка, выполненная из пространственна распределенных двенадцати катушечных групп, соединенных, 10 в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфаэные зажимы для полюсности р=1, а концы . подключены к двум дополнительным выводам для полюсности бр=б С13 °

Недостатком обмоток является ограниченное применение, Известна также синхронная электрическая машина с возбуждением от третьей гармоники поля, совмещенная обмотка статора которой ныпалнена иэ распределенных катушек и соедине на н фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, а концы соединены н два дополнительных вывода для полюсности Зр, причем ветви выполнены иэ катушек с различными шагами и числами виткон так, что произведения их чисел витков на обмоточный коэффициент для полюсности р равны «22. Недостатками такой совмещенной обмотки являются сложность конструкции и изготовления иэ-эа. неравномерного распределения раэнонитковых и разношаговых катушек неравномерное и неполное заполнение пазового слоя, низкий обмоточный коэффициент и плохая форма кривой НС для полюсности 3р и др.

Наиболее близкой к изобретению 40 по технической сущности и достигае мому результату является синхронная электрическая машина с возбуждением от третьей гармоники поля, совмещенная обмотка статара которой вы- 45 полнена двухслойной в 21р пазах из бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, а концы подключены к двум дополнительным выводам для полюсности Зр, группы нечетные содержат по четыре катушки с шагами па пазам у„ =10-2(i-1), а четные — три катушки с у =9-2(i-1), КатУшки каждой группы соединены н две подгруппы и в одной ветви фазы включены последовательно подгруппы первые, в другой — нторые соответствующих грУпп фазы, где i-- 1-4 - номер катушки в группе t3 .

Однако низкий обмоточный коэффи.циент для полюсности 3р снижает использование меди и ухудшает параметры обмотки для полюсности Зр (увели- 65 чивает активные и индуктивные сопротивления для 3p).

Цель изобретения - понышение использования меди и улучшение параметров путем увеличения обмоточного коэффициента для полюсности Зр.

Указанная цель достигается тем, что н совмещенной электромашиннай обмотке статора, выполненной в 21р пазах из бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками,, рехфаэная для полюсности р с номера- и групп в фазах 1+3k, 3+3k, 5+3k и с соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюсности Зр, катушки групп соединены в подгруппы и в фазе соединены последовательна первые подгруппы групп в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы - н ветвь той же фазы другой звезды, причем катушки четных групп нключены встречно относиТельно катушек нечетных групп фазы, нечетные группы содержат по три катушки с шагами Во пазам у=9,7,5, четные группы - дне катушки с у=10 и б, первая подгруппа четных групп содержит наружную катушку, вторая подгруппы нечетных и четных групп внутреннюю катушку, наружная и средняя катушки нечетных групп фазы соединены согласно н р дополнительные ветви„ начала которых образуют зажим фазы, а концы соединены вместе и подключены к началам ветвей из первых и вторых подгрупп фазы, концы которых подключены к указанньм допол нительным зажимам, причем катушки нечетных групп выполнены двухслой|ными, а катушки четных групп расположены в пазах однослайна и их числа витков равны 2,25Ы для наружной и 2,(%к для внутренней катушек, где Ик — число витков двухслойных катушек нечетных групп, k=0 1,2...., (2р-1).

На фиг, 1 изображена схема предлагаемой обмотки, выполненной с р=2 в 42 пазах; на фиг. 2 — диаграмма

ЭДС фазы обмотки для полюсности р=2; на фиг. 3 — та же, для полюсности

Зр=б.

Обмотка (фиг, 1) выполнена трехФазной для полюсности р=2 в 21р=42 пазах и содержит бр=12 распределенных катушечных групп (с номерами ат

1 до 12) с концентрическими катушками„ Фазы содержат группы с номерами 1+3k=-1, 4, 7 и 10 для Фазы С1;

3+3k=:3, б, 9 и 12 для фазы С2;

5+ЗА=:5, 8, 11 и 2 для фазы СЗ и соединены в две параллельные звезды, нулевые выводы которых 01 и 02 образуют дополнительные зажимы для полюсности Зр=б, Нечетные группы содержат по три катушки с шагами па пазам у=9, 7, 5, а четные группы - па дне

1069070

ВНИКАЛИ Эаказ 11484/51 Тираж 673 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 катушки с у=10 и б, Катушки групп соединены в подгруппы и первая подгруппа четных групп содержит наружную катушку, Вторая подгруппа нечетных и четных групп — внутреннюю катушку. В Фазе соединены последовательно первые подгруппы групп в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы — в ветвь той же фазы другой звезды, причем катушки четных групп включены встречно относительно катушек нечетных групп фазы (например, для фазы С1 - первые подгруппы групп

4, 7, 10 включены в ветвь С вЂ” 01, (фиг. 2) фазы одной звезды, вторые подгруппы тех же групп - в ветвь С - 15

02 той же фазы другой звезды, причем катушки четных групп 4 и 10 включены -встречно относительно катушек нечетных групп 1 и 7). Наружная и средняя катушки нечетных групп фазы 2() соединены согласно в р=2 дополнитель. ные ветви, начала которых образуют зажим Фазы, а концы соединены вместе и подключены к началам ветвей иэ перВых и ВтОрых. пОдгрупп Фазыр кОнцы 25 которых подключены к Укаэанным допол нительным выводам 01 и 02 (например;

В первой фазе С1 наружная и средняя катушки групп 1 и 7 соединены согласно в р=2 дополнительные параллельные ветви, начала которых образуют зажим

С1 Фазы, а концы соединены вместе (точка С, фиг. 2) и подключены к на-" чалам ветвей С вЂ” 01 и С -02 из первых и вторых подгрупп Фазы), Катушки чет ных групп расположены в пазах Одно 35 слойно, а нечетных групп - двухслойно, Векторам, ЭДС (Фиг. 2 и 3) первых подгрупп приписаны номера групп со штрихом, вторых подгрупп - номера групп с двумя штрихами, а векторам 40

ЭДС наружной н средней катушек нечет,ных групп — номера групп без штрихов.

ЭдС катушек пропорциональные их коэффициентам укорочения, равным: для полюсности Р=2 К7р = 0,975; 0 866 и 0,68 для нечетных групп; Ку = 0,997 и 0,782 для четных групп; для полюсности Зр=б К р = -0,782р О и 0,782 для нечетных групп; g = -0,975 и

0,434 для четных групп, ЭДС частей обмотки для p=2 (фиг. 2) равны: для ветви С - 01 (из наружных катушек четных групп) E e0,997 х, для

Ветви С - 02 (иэ внутрейних катушек нечетных и четных групп) Е =2(0,68+

+2 0,782)У = 4,488Чк,, где Ук - число витков катушек нечетных групп, 2Wg - число витков внутренней катушки четных групп, x - число витков наружной катушки четных групп. Из условия равенства.ЭДС Е„ = Е"„ (чтобы поле с р=2 не наводило ЭДС на выводах

01 - 02) находим х=2,25W< .

Для дополнительных ветвей С1-С (фиг. 2) ЭДС для поля с -:=2 пропор.циональна (0,975+0,866)Wк =1,841W, ЭДС фазы равна Е =6,329W<. и обмоточ» ный коэффициент обмотки для полюсности р=2 равен = 0,873. Для полюсности 3p=á обмоточный коэффициент равен 0,732. !

По сравнению с известной обмоткой для которой K > - =0,828 О, 626, ° предлагаемая обмотка имеет в 1,233 раза лучшее использование меди, в

1,17 раза меньшее активное и в 1,37 раза меньшее индуктивное сопротивление рассеяния для полюсности 3p=á, Стрелками (фиг. 1) показаны направления токов: верхний ряд - при питании обмотки через выводы С1, С2,СЗ трехфазным током, .Нижний ряд - при питании обмотки через выводы 01 .- 02 ,однофаэньм током.