Трехфазная полюсопереключаемая обмотка электрических машин переменного тока

 

ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА с отнсяаением чисел пар полюсов 3:4, содержащая 12 основных катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины с двумя концентрически расположенными катушками в каждой катушечной группе и отношением чисел витков внутрен .ней и внешней катушек 1:2, в которой нечетные катушечные группы соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречно включенными катушечными группами в каждой параллельной ветви, порядковые номера ко- . торых в ветвях 1-7, 9-3, 5-11, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения обмотки для числа пазов Z 48, повышения использования обмотки и улучшения характеристик, четные катушечные группы обмотки соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречно включенными катушечными группами в каждой параллельной ветви, порядковые номера которых в ветвях 10-4, 6-12, 2-8, причем средние точки этих ветвей соединены со средними точками параллельных ветвей, образованных нечетными катушечными группами с порядковыми номерами катушечных групп в точках соединения 1-7-104 , 5-11-2-8, 9-3-6-12 и встречным включением четных и нечетных катушечных групп в этих точках, а катушечные группы 2, 3, 6, 7, 10, И охвачены концентрически дополнительными катушками , обозначенными соответственно порядковыми номерами 2 , З, 6, 7, , 11 , из которых катушки 2, 6, (Л 10 выполнены с числом витков в три раза меньшим и сечением меди в три раза большим по сравнению с внешними катушками основных катушечных групп и подключены последовательно к точке соединения четных катушечных групп 4-8-12 встречно с этими группами, а дополнительные катушки З , 7, 11 выполнены с числом витков в четыре раза меньшим и сечением меди в четысо Jpe раза большим по сравнению с внешНими катушками основных катушечных 00 групп и подключены соответственно к о точкам соединения катушечных групп 9-3-6-12, 1-7-10-4-, 5-11-2-8 согласно с нечетными катушечными группами, образуя выводы для числа пар полюсов р t 4 , а выводы для р 3 выполнены из точек соединения катушечных групп 1-9-5, 3-7-11 и из начальной точки последовательно соединенных дополнительных катушек 2, 6, 10.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) 3(51) Н 02 К 17 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьйвм!;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3563234/24-07 (22) 11.03.83 (46) 15,06,84. Бюл. 9 22 (72) Г.М,Киричек (71) Институт электродинамики

AH УССР (53) 621. 313, 333. 2.045, 58 (088. 8) (56) 1. Патент СССР Р 9160, кл, Н 02 К 3/28, 1924, 2. Авторское свидетельство СССР

° )) 585575, кл. Н 02 К 3/28 1972 °

3. Авторское свидетельство СССР

М 408422, кл, Н 02 К 3/28, 1969, 4. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3506628/24-07, кл. Н 02 К 17/14 1981. (54) (57) ТРЕХФАЭНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА с отношением чисел пар полюсов 3:4, содержащая 12 основных катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины с двумя концентрически расположенными катушками в каждой катушечной группе и отношением чисел витков внутренней и внешней катушек 1: 2, в которой нечетные катушечные группы соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречно включенными катушечными группами в каждой параллельной ветви, порядковые номера которых в ветвях 1-7, 9-3, 5-11, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью расширения области применения обмотки для числа пазов Z = 48, повышения использования обмотки и улучшения характеристик, четные катушечные группы обмотки соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречно включенными катушечными группами в каждой параллельной ветви, порядковые номера которых в ветвях

10-4, 6-12, 2-8, причем средние точки этих ветвей соединены со средними точками параллельных ветвей, образов анных нечетными катушечными группами с порядковыми номерами катушечных групп в точках соединения 1-7-104, 5-11-2-8, 9-3-6-12 и встречным включением четных и нечетных катушечных групп в этих точках, а катушечные группы 2, 3, б, 7, 10, 11 охвачены концентрически дополнительными катушками, обозначенными соответственно порядковыми номерами 2, 3, 6, 7, щ !

10, 11, из которых катушки 2, 6, (10 выполнены с числом витков в три раза меньшим и сечением меди в три раза большим по сравнению с внешними C катушками основных катушечных групп и подключены последовательно к точке соединения четных катушечных групп

4-8-12 встречно с этими группами, а дополнительные катушки 3, 7, 11 выполнены с числом витков в четыре раза меньшим и сечением меди в четыре раза большим по сравнению с внешними катушками основных катушечных групп и подключены соответственно к точкам соединения катушечных групп

9-3-6-12, 1-7-10-4-, 5-11-2-8 согласно с нечетными катушечными группами, образуя выводы для числа пар полюсов р = 4, а выводы для р 3 выполнены из точек соединения катушеч° ных групп 1-9-5, 3-7-11 и иэ начальной точки последовательно соединенных дополнительных катушек 2, 6, 10 .

1098079

Изобретение относится к полюсопереключаемым обмоткам многоскоростных электрических машин переменнага тока, . Известна трехфазная полюсопереключаемая обмотка для,двухскоростных машин переменного така с отношением чисел пар полисов 3:4, катушки которой при числе пар полюсов, кратном трем, соединяются Т-образно с тремя параллельными нетнями fl) . (Î

Недостатком данной обмотки является йаличие большого числа выводов (10 вынадон), используемых при переключении частоты нращения, Известна трехфазная двухскоростная обмотка с отношением чисел пар полюсов 3:4, состоящая из 12 оди— иаковых катушечных групп, соединенных Т-образно с тремя параллельными нет в ями (2)

Недостатком этой обмотки является сравнительно большое число выводов (8 выводов) на переключатель частоты вращения, а также несимметрия токов н фазах при числе пар полюсов, кратном трем.

Известна полюсопереключаемая обмотка с отношением чисел пар полюсов

3:4, састаяшая из 12 катушечных групп, которые включены Т-образна при числе пар полюсов, кратном трем. Изнестнаая° обмотка двухслойная, симметричная, имеет независимые выводы для обоих чисел пар полюсан (3), Недостатками такой обмотки янлян;— ся сравнительна низкое использанание (75%) обмотки при большем числе полюсов и двухслойное исполнение, усложняющее обмотку, Наиболее близкой к предлагаемой является трехфазная двухскоростная 40 обмотка, предназначенная для числа пазов Z = 36 и кратного 36 и содержи.ащая 12 катушечных групп, равномерно распределенных по расточке маши-. ны, каждая из которых выполнена из

"i 1 двух концентрически расположенных катушек с отношением чисел витков внутренней и ннешней катушек 1: 2„Не- четные катушечные .группы обмотки соединены между собой в три параллельные,.

4)О ветви, к средним точкам которых пЬдключены встречно с ними три четных катушечных группы, а три других четных катушечных группы выполнены с числом витков в три раза меньшим и сечением меди в три раза большим по сравнению с остальными катушечными группами.

Внешние катушки этих катушечных групп соединены между собой последовательно и подключены к точке соединения четных катушечных групп, а 6G внутренние катушки подключены к точ= кам соединения нечетных катушечных групп н параллельных ветвях.укаэанная обмотка однослойно-двухслойная, симметричная, имеет по три независи- 6Я мых вывода для каждого числа пар полюсов (4) .

Недостатками известной обмотки являются ограниченная область применения, определяемая числом пазов

Е = 36 и кратным 36, и сравнительно низкое использование обмоточной меди при р 3, что ухудшает характеристики двигателя.

Цель изобретения - расширение области применения обмотки для числа пазов Z = 48, повышение использования обмотки и улучшение характеристик двигателя.

Указанная цель достигается тем, чта в трехфаэной двухскоростной обмотке с отношением чисел пар полюсон 3:4, содержащей 12 основных катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины с двумя концентрически расположенными катушками в каждой катушечной группе и отношением чисел витков внутренней и внешней катушек 1:-2, в которой нечетные катушечные группы соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречна включенными катушечными группами в каждой параллельной ветви, порядковые номера которых в ветвях 1-7,. 9-3, 5-11, четные катушечные группы обмотки соединены между собой н три параллельные ветви с двумя встречна включенными катушечными группами в каждой параллельной ветни, порядковые номера которых в ветвях 10-4, 6-12„ 2-8, причем средние точки этих ветвей подключены к средним тачкам параллельных ветвей, образованных нечетными катушечными группами, с порядковыми номерами катушечных групп в точках соединения

1-7-10-4, "- 3-6-1 2, 5-11-2-8 и встречным включением четных и нечетных катушечных групп в этих точках,,а катушечные группы 2, 3, 6, 7, 10 „ 1 1 охвачены концентрически дополнительными катушками, обозначенными соответственна порядковыми но.яерами 2, 3, 6 (.1 !

7, 10, 11, из которых катушки 2

6,,,,10 выполнены с числом витков в три раза меньшим и сечением меди в три раза большим по сравнению с внешними катушками основных катушечных групп и подключены последовательно к точке соединения четных катушечных групп 4-8-12 встречно с этими группами, а дополнительные катушки 3

7, 11 выполнены с числом витков в четыре раз а мен ьжям и сечением меди н четыре раза большим по сравнению с внешними катушками основных катушечных групп и подключены соответственно к точкам соединения катушечных групп 9-3-6-12, 1-7-10-4, 5-112-8 согласно с нечетными катушечными группами, образовав выводы для числа пар полюсов р 4, а выводами

1098079

O для р 3 являются выводы из точек соединения катушечных групп 1-9-5, -7-11 и вывод иэ начальной точки последовательно соединенных дополнительных катушек 2, б, 10 .

На фиг. 1 представлена схема соединения элементов трехфаэной двухскоростной обмотки с отношением чисел пар полюсов 3:4; на фиг. 2 — развернутая схема трехфазной двухскоростной обмотки с числами полюсов б, 10

8 для числа пазов Z = 48.

Трехфазная двухскоростная обмотке с отношением чисел пар полюсов

3:4 содержит 12 основных одинаковых катушечных групп и б дополнительных 15 катушек, концентрически расположенных по отношению к основным катушечным группам 2, 3, 6, 7, 10, 11 нне этих групп и обозначенных соответс стненно порядковыми номерами 2, 3 б, 7, 10, 11

Каждая основная катушечная группа обмотки выполнена из двух концентрически расположенных катушек с отношением чисел витков внутренней и внешней катушек, равным 1:2 (фиг. 2), Оснонные четные и нечетные катушечные группы соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встреч. но включенными катушечными группами в каждой параллельной ветви, поряд.— ковые номера которых 1-7, 9-3, 5-11 в параллельных ветвях с нечетными катушечными группами и 2-8, 6-12, 10-4 в параллельных ветнях с четными катушечными группами, а средние точки двух параллельных ветвей с четными и нечетными катушечными группами соединены между собой с порядковыми номерами катушечных групп в точках соединения 1-7-10-4, 9-3-6-12,40

5-11 — 2-8, причем и этих точках четные и нечетные катушечные группы включены между собой встречно.

Дополнительные катушки обмотки

3, 7, 11 выполнены с числом вит-. 45 т ков в четыре раза меньшим и сечением меди н четыре раза большим (намотаны в четыре провода) по сравнению с внешними катушками оснонных катушечных групп и подключены соответственно к точкам соединения катушечных групп 9-3-6-12, 1-7-10-4, 5-11-2-8 согласно с нечетными катушечными группами, образовав выводы

А8 т В8У Св для числа пар nosuocoa рн4, а дополнительные катушки 2, б

-10 выполнены с числом витков в три раза меньшим и сечением меди в три раза большим (намотаны в три провода по сравнению с внешними катушками основных катушечных групп и подключе-60 ны последовательно к точке соединения .катушечных групп 4-8-12 встречно с этими группами (фиг. 1). Выводы обмотки для числа пар полюсов р = 3

А8, С@ выполнены из точек соединения 65 катушечных групп 1-9-5, 7-3-11, а выход В из начальной точки последовательно соединенных дополнительных катушек 2, б, 10

Укаэанная обмотка однослойно-двухслойнаят имеет 6 выводов и выполнима при числе пазов Z = 48 и кратном .

48, Однослойная часть обмотки зани .мает 75Ъ пазов машины, что упрощаетт обмотку, уменьшает число ее элементов, снижает трут1оемкость изготовления °

На низшей частоте вращения при р = 4 обмотка соединяется в звезду с четырьмя параллельными ветвями. Последовательное включение дополнительных катушек 3, 7, 11 в фазы обмотки при данном числе полюсов повышает использование обмоточной меди, достигнувшее 87,5%, обеспечивает равенство индукций н зазоре двигателя при обеих числах пар полюсов.

При числе пар полюсов р 3 обмотка соединяется Т-образно с тремя параллельными ветвями, Симметрия токов в фазах при трехфазном питании достигается включением в фазу только трех катушек с порядковыми номерами

2, б, 10, обладающих высоким обмоточным коэффициентом благодаря выполнению их.с диаметральным шагом по пазам для данного числа пар полюсов. На этой частоте вращения используется 68,7% обмотки, включающие катушечные группы и отдельные катушки от всех 12 фазных зон, что обеспечивает хорошую форму кривой намагничинающих сил, улучшает характеристики двигателя, По сравнению с известными двухскоростными обмотками данного типа предлагаемая обмотка отличается областью применения, которая определяется числом пазов Z = 48 и кратным 48, простотой конструктивного исполнения, уменьшающей трудоемкость изготовления, увеличением однослойной части обмотки, повышающим заполнение пазов обмоточной медью, Обмотка имеет минимальное число выводов и независимые входы для обе их полюсностей. Она может найти применение н многоскоростных двигателях переменного тока, в машинах с внутренним каскадом, в двигателях с бесконтактным изменением числа пар IIofIIocoB ,Экономический эффект от внедрения предлагаемой обмотки в машинах переменного тока достигнут благодаря расширению области применения обмотки с высокими технико-экономическими показателями для числа пазов Z = 48.

В базовых многоскоростных двигателях новой серии 4А с Z = 48 для числа пар полюсов р = 3 применяются отдельные обмотки. Применение полюсопереключаемой обмотки в двигателях позволяет по1098079 высить мощность в заданном габарите иа 20-25%. БлагоДаря увеличению однослойной части обмотки на 8,4% снижается трудоемкость изготовления на

5-64, повышается заполнение пазов медью. Повышение использования обмотки на низшей частоте вращения по сравнению с известной обмоткой улучшает характеристики двигателя, Наличие в обмотке независимых выводов для обоих чисел пар полюсов упрощает пе- 10 реключающую аппаратуру, повышает надежность эщ ктропривода, что поэВоляет также использовать предлагаемую обмотку в двигателях с фазными ротоами и числом пазов на роторе Z = 48. воды обеих полюсностей обмотки сое1диняются с одними и теми же тремя контактными кольцами на роторе,что-обеспечивает две ступени частоты вращения двигателя без усложнения конструкции машины, снижение потерь скольжения на 30-35Ъ и повышение энергетических показателей двигателя.

1098079

ВНИИПИ Заказ 4220/44 .. Тираж бб 7 . Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Укгород, ул.Проектная, 4