Трехфазно-однофазная совмещенная обмотка статора (ее варианты)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ)УБЛИН

ЗСЮ Н 02 К 3 28

@ Ь«ОМЖюФ

ИЛ Щ -) Н .

ГгФ И4 1Я, у; ñ

ВМ ЛЮ}%Из

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (}

С5

©ч

СьР.

Р а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

}lO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3525654/24-07 (22) 23 ° 12 ° 82 (46) 30 01 ° 84 Бюл, 9 4 (72) В.И. Попов (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. A.À. Жданова (53) 621.313.333.2.045.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

}} 382198 кл. Н 02 К 3/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 313503, кл, Н 02 К 19/36, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2919395/07, кл, Н 02 К 3/28, 1979. (54) ТРЕХФАЗНО-ОДНОФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ

O5MOTKA CTATOPA (ЕЕ ВАРИАНТЫ), (57) 1. Трехфазно-однофазная совме.щенная обмотка статора с полюсностью

- р /Р,= 3, выполненная трехфазной для полюсности Р„ из 6 Р„ распределенных катушечных групп с номерами групп в фазах (1+Зк), (3+Зк), (5+Зк) и соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюс„„Su.„1070653 А ности Р, концентрические катушки каждой группы разбиты на подгруппы, и в .фазе соединены последовательно первые подгруппы групп и ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь фазы другой звезды с встречным включением катушек четных групп относительно катушек нечетных групп фазы, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения и увеличения использования меди, обмотка выполнена в 27 Р„ пазах, нечетные группы содержат по три катушки с шагами по пазам, равными

13, 9, 7, четные группы - две катуш- ки с шагами Ч,, равными 12 и 8, первая подгруппа групп содержит наруж» 3 ную катушку,. вторая подгруппа - остальные катушки групп, средняя катушка нечетных групп выполнена двухслой ной, а остальные катушки групп - од- С нослойными, причем число витков двухслойной средней катушки нечетных групп равно (0,53 — 0,50)Ф/}», где

Иi †. число витков остальных однослой- }IIIIL ных катушек . групп; k=0,1,2... .: г р (Pf )

1070653

2. Трехфаэно-однофазная совмещенная обмотка статора с полюсностью

Р /Р 3, выполненная трехфазной для полюсности » из 6Р„ распределенных катушечных групп с номерами групп в фазах (1+ЗА), (3+Зк), (5+З,к) и с соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюсности Р, концентрические катушки каждой группы разбиты на подгруп- 10 пы, и в фазе соединены последовательно первые подгруппы в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы †. в ,ветвь той же фазы другой звезды со встречным включением катушек четных 15 групп относительно катушек нечетных групп фазы, отличающаяся .тем, что, с целью расширения области применения и увеличения,использования меди, обмотка выполнена в 27Р, пазах, нечетные группы содержат по четыре катушки с шагами по пазам, !

1а эы соединены последовательно подгруппы первые, в другой ветви — подгруппы вторые соответствующих групп фазы, нечетные группы содержат по четыре катушки с шагами по паэам

$=-10-2(i-l), а четные — три катушки с =9-2 (i,-l), где (.= 1-4 — номер катушки в группе С31.

20 Недостатки известной обмотки возможность выполнения лишь в 21 Р пазах, что ограничивает ее область ,применения, низкий обмоточный коэф: фициент для полюсности 3> что сни 5 жает использование меди и ухудшает параметры обмотки для полюсности 3р.

Цель изобретения — расширение области применения меди, и увеличение использования меди.

Указанная цель достигается тем, что в трехфаэно-однофазной совмещенной обмотке статора с полюсностью

Р / „» 3, выполненной трехфазной для полюсности Р из 69< распределенных

35 катушечных групп с номерами групп в

Изобретение относится к обмоткам совмещенных электрических машин и может применяться,. например в синхронных машинах.с системой возбуждения от третьей гармоники поля, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз и др.

Известны электромашинные совмещенные обмотки, выполненные из 12 распределительных катушечных групп, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют

Трехфазные зажимы для полюсности

Р,= 1, а концы соединены в два дополнительных вывода для полюсности =6 СП .

Однако применение данных обмоток ограничено. .Известна также совмещенная обмотка синхронной машины с возбуждением от третьей гармоники поля, выполненная из распределенных катушек, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности 3+ . Катушки ветвей выполнены с различными шагами и числами витков так, что произведения чисел витков ветвей на обмоточный коэффициент для полюсности р равны :2).

Недостатки указанной обмотки сложность конструкции и изготовления, неравномерное и неполное заполнение пазового слоя, низкий обмоточный коэффициент для полюсности 3 P u дре равными 13,11,9,.7, четные группы три катушки с шагами, равными

12, 8, Ь, первая подгруппа групп со. держит наружную катушку, вторая подгруппа — внутреннюю катушку для нечетных групп, среднюю и внутреннюю для четных групп, катушки с шагом равным 11 и 9 нечетных групп соединены в.фазе в Р„ дополнительные ветви, начала которых образуют зажим фазы, а. концы соединены вместе, и подключены к началам ветвей из первых и вторых подгрупп фазы, наружная катушка для нечетных катушечных групп и средняя катушка для четных катушечных групп выполнены однослойными, а остальные катушки — двухслойными, причем однослойные катушки, наружная для нечетных и средняя для четных групп, имеют вдвое большее число витков, чем остальные двухслойные катушки групп.

Наиболее близкой к предлагаемой является совмещенная обмотка, выполненная двухслойной в 21 Р пазах иэ 61 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 3 . .Катушки каждой группы разбиты на две подгруппы .и в одной ветви фа1070653 фазах (1+Зк), (3+Зк), (5+3 к) и соединением фаэ в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюсности Р, концентрические катушки каждой группы разбиты на подгруппы, и в фазе соединены последователь. но первые подгруппы групп и ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы — в ветвь фазы другой звезды с встречным включением катушек четных групп относительно катушек нечетных групп фазы, обмотка выполнена в 27 „ пазах, нечетные группы содержат по три катушки с шагами ц по паэам, равными 13, 9, 7, четные группы — 15 две катушки с шагами, равными =12 и 8, первая подгруппа групп содержит наружную катушку, вторая подгруппа остальные катушки групп, средняя катушка нечетных групп выполнена 20 двухслойной, а остальные катушки групп — однослойными, причем число витков двухслойной средней катушки нечетных групп равно (0,53 — 0,50)%, где х/к — число витков остальных однослойных катушек групп; К"- 0,1,2... . (20„— 1)

Согласно ьторому варианту нечетные группы содержат по четыре катушки с шагами по паэам,равными

13, 11, 9, 7, четные группы — три катушки с шагами ц, равными 12, 8, 6, первая подгруппа содержит наружную катушку групп, вторая подгруппа внутреннюю катушку для нечетных групп, среднюю и внутреннюю для чет- З5 ных групп, катушки с шагом ц, равным,11 и 9 нечетных групп соединены в фазе в Р„ дополнительные ветви, начала которых образуют зажим фазы, а концы соединены вместе и подключе- 40 ны к началам ветвей иэ первых и вторых подгрупп фазы, причем наружная катушка для нечетных катушечных групп и средняя катушка для четных катушечных групп выполнены однослой- 4g ными, а остальные катушки — двухслойными, причем однослойные катушки, наружная для нечетных и средняя для четных групп, имеют вдвое большее число витков чем остальные двух 50 слойные катушки групп.

На фиг.l изображена схема предлагаемой обмотки, выполненной с 0„= 1, по первому варианту; на фиг.2 — то же, второй варианту йа фиг.3 и 4 диаграммы ЭДС обмоток для полюсности Р„= 1 по первому (фиг.3) и по второму (фиг.4) вариантам.

Обмотха (фиг.l и 2) выполнена трехфазной для полюсности Р„=1 в Щ

27 р„пазах из б p„б Распределенных. .катушечных групп с номерами от 1 до . б. Номера групп в фазах 1+3m.=-l и 4, 3+Зк = 3 и б, 5+Зк.= 5 и 2, где к

0,1,2,... (2Р„-1)i 0,1. Фазы соединены в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюсности р = 3. Концентрические катушки каждой группы разбиты на подгруппы и в фазе соединены последовательно первые подгруппы групп в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы — в ветвь той же фазы другой звезды с встречным включением катушек четных групп относительно катушек нечетных групп фазы (например, для первой фазы — подгруппы групп 1 и 4 с встречным. включением катушек группы

4) . Начала фаз для полюсности Р = l обозначены как Cl, С2, С3, а дополнительные выводы нулевых точек эвезд — как 01 и 02.

Для обмотки (фиг.l) нечетные группы содержат по три катушки с шагами по паэам О=13,9,7, четные группы — две катушки с =12 и 8. Первая подгруппа нечетных и четных групп содержит наружную катушку, а вторая подгруппа — остальные катушки групп.

Для обмотки (фиг.2) нечетные группы содержат по четыре катушки с )- 13,11,9 7 четные группы — три катушки с (=12,8,6. Первая подгруппа нечетных и четных групп содержит наружную катушку, вторая подгруппа внутреннюю катушку для нечетных групп, среднюю и внутреннюю катушки для четных групп. Катушки с ц 11 и

9 нечетных групп соединены в фазе в р,= 1 дополнительную ветвь, начало которой подключено к зажиму фазы, а конец — к началам ветвей из первых и вторых подгрупп фазы, концы которых подключены к дополнительным выводам, например для первой фазы— дополнительная ветвь содержит катушки с ц =11 и 9 нечетных групп, начало ее образует зажим фазы Сl, конец подключен к началам подгрупп фазы иэ первых и вторых подгрупп (фиг.2 и

4) °

На фиг.l и 2 стрелками показаны направления токов: верхний ряд— при питании обмотки через выводы

Cl, С2, СЗ трехфазным током (р„= 1), а нижний ряд — при питании .обмотки через выводы 01-02 однофаэным током (Р =3), Векторам ЭДС первых подгрупп (фиг.3 и .4) приписаны номера групп со штрихом, вторых групп — номера групп с двумя штрихами, вектором

ЭДС дополнительной ветви — номер группы без штрихов.

ЭДС подгрупп пропорциональны коэффициентам укорочения их катушек, равным: для полюсности Р„=l для.нечетных групп К р 0,9983, 0,866, 07274; для четных групп Кур 0,9848, 0,802; для полюсности (=3 для нечетных групп К)эр = О, 9848, О, 0,643„.

1070653

Составитель A. Кецарис

Редактор Н. Ковалева Техред Т.Маточка Корректор М. Шароши

Заказ 11699/51 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 для четных групп К эр "0,866 0 342.

Принимая число витков наружной и внутренней катушек нечетных и четных .групп за единицу, иэ условия равенства ЭДС ветвей иэ первых. и вторых подгрупп фазы, получим 0,9983+

+0 9848=0,866х + 0,727 + 0 802, откуда х 0,53 — число витков средней катушки (двухслойной) обмотки, изображенной на фиг.l: при выполнении этого условия на выводах 01-02 отсутствуют ЭДС поля с p = 1, обмоточHkp коэффициенты равны: для полюсности Я = 1- Кок = 0,877; для полюсности Р = 3- Кощ = 0,66.

Аналогично для обмотки, изображенной на фиг.2 имеем: К = 0,873, < Кщэ 0,718.

По сравнению с обмоткой по прото типу, имеющей К0 = О, 828 и k.огэ

«0,626, предлагаемая обмотка имеет лучшее использование меди: в (О, 877 ° О, 66) / (О, 828. О, 626) 1, 117 раза и в (pg873 0,718)/(0,828:0,626)

rl,21 раза"для обмоток, изображенных на фиг.2;соответственно. Кроме того, предлагаемая"-обмотка имеет лучшие параметры.для цепи с полюсностью

ЗР= Р З (меньшие активные и индуктивные сопротивления рассеяния), 10 меньший расход меди, чем обмотка по прототипу.

Обмотка может применяться, например, на статоре синхронных машин с системой возбуждения от третьей rap15 моники поля,, в одномашинных преобра,зователях частоты и числа фаз, s ферромагнитных управляемых реакторах с вращающимися магнитным полем и в других совмещенных электрических машинах с числами полюсов Fb./P„=- 3.