Трехфазная несимметричная обмотка

 

ТРЁХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ОБМОТКА, выполненная в сорока восьми пазах с полюсностыо р 3 из распределенных катушечных групп с катушками , соединенных в фазах последовательно , отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, ее изготовленияи улучшения параметров , обмотка содержит девять катушечных групп с тремя катушками в каждой с шагами по пазам У, 9, 7, 5 для первой, второй, третьей групп и с Ур 10, 8, 6 для остальных групп, первая, четвертая, седьмая группы соединены в первой фазе последовательi но-согласно, а номера групп других фаз чередуются с интервалом в одну (Л группу, причём внутренняя катушка каждой группы выполнена л,вухслой юй и имеет вдвое меньшее число витков, чем остальные катушки, которые выполнены однослойными. 4: ;х)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1И

П 02 К 3!28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3585642/24-07 (22) 26.04.83 (46) 30.10.84. Бюл. 9 40 (72) В.И. Попов, И.А. Гурьянов, Л.Н. Макаров и И.H. Чебурахни (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. А.А. (данова и Ярославский электромашиностроительный завод (53) 621.313.333.2.045.58(.88,8) (56) !. Петров Г.Н, Электрические машины. Ч. 2. М.-Л., Госэнергоиздат.

1963. с. 31, с. 162.

2. Проектирование электрических машин. Под ред. И.П. Копылова. М., "Энергия", 1980, с. 72-88.

3. Лившиц вЂ, Гарик Г1. Обмотки машин переменного тока. Пер ° с англ. H.-Л..

Госэнергоиздат, 1959, с. 233-236, с. 254. (54) (57) ТРЕХФАЗНАЯ НЕСПММЕТРИЧПАЧ

ОБМОТКА, выполненная в сорока восьми пазах с нолюсностью р = 3 из распределенных катушечных групп с катушками, соединенных в фазах последовательно, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, ее изготовления и улучшения параметров, обмотка содержит девять катушечных групп с тремя катушками в каждой с шагами по пазам Уп = 9, 7, 5 для первой, второй, третьей групп и с

Уп = 10, 8, 6 для остальных групп, первая, четвертая, седьмая группы соединены в первой фазе последовател но-согласно, а номера групп других фаз чередуются с интервалом в одну группу, причем внутренняя катушка каждой группы выполнена лвухслойной и имеет вдвое меньшее число витков. чем остальные катушки, которые выполнены однослойными.

1121748

Изобретение относится к обмоткам машин переменного тока и может применяться в трехфазный электрических машинах.

Известны трехфазные симметричные обмотки электрических машин переменного тока, выполненные из распределенных катушечных групп с фазной зоной в 60 или 120 эл.град однослойными, двухслойными или одно-двухслойными !О с равнокатушечными группами или с концентрическими катушками (1) и f2) .

Однако при выполнении таких обмоток с фазной зоной 120 эл.град уменьшается обмоточный коэффициент 15 для основной гармоники поля.

Наиболее близка к предлагаемой несимметричная трехфазная петлевая обмотка с дробным числом пазов (2) на полюс (р) и фазу (W = 3) =2/бр=

=с/3 для которой число пазов и знаменатель дробности кратны числу фаз, выполненная двухслойной из бр распределенных катушечных групп, для уменьшения несимметрии фазных напряжений и их углов сдвига чередование,катушечных групп выбирается по специально составленным таблицам (3).

Недостатки такой обмотки — сложность конструкции и изготовления, 30 относительно большая степень несимметрии, что ухудшает ее параметры.

Цель изобретения — упрощение кон- струкции и изготовления путем уменьшения числа катушечных групп, а так.же улучшение параметров путем уменьшения несимметрии фазных напряжений и их углов сдвига.

Указанная цель достигается тем, что для трехфазной несимметричной 40 обмотки, выполненной в сорока восьми пазах с полюсностью р = 3 из распределенных катушечных групп с катушками, соединенных в фазах последовательно, обмотка содержит де- 45 вять групп с тремя катушками в каждой с шагами по пазам Уя = 9, 7, 5, для первой, второй, третьей групп и с Уп = 10, 8„ 6 для остальных групп, первая, четвертая, седьмая группы соединены в первой фазе последовательно-согласно, а номера групп других фаз чередуются с интервалом в одну группу, причем внутренняя двухслойная катушка каждой группы имеет SS вдвое меньшее число витков, чем остальные катушки, которые выполнены однослойными.

На фиг.. 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг. 2 — многоугольник намагничивающей силы (диаграмма Гергеса); на фиг. 3— . диаграмма ЭДС.

Обмотка(фиг. 1) выполнена трехфазной (2р = 6)-полюсной, Z - =48 и имеет число пазов на полюс и фазу

48/6 3 = 8хЗ ц. число. Она содержит девять распределенных катушечных групп с номерами от 1 до 9.

Каждая группа имеет три концентрические катушки с шагами по пазам

У„ = 9, 7, 5. для групп с номерами 1, 2, 3 и с Уп = 10, 8, 6 для остальных групп. Катушки с Уп = 9, 7, 10, 8 расположены в пазах однослойно и число их витков вдвое больше, чем для катушек с У = 5 и 6, расположенных. в пазах двухслойно. !Несть пазов из сорока восьми (пазы с номерами 23, 24, 34, 35, 45, 46) заполнены наполовину, что эквивалентно трем свободным от обмотки пазам.

В фазе С1 соединены последовательносогласно группы с номерами 1, 4, 7, а в двух других фазах номера групп чередуются с интервалом в одну группу (группы 2, 5, 8 в фазе С2, группы 3, 6, 9 в фазе СЗ); фазы соединены в звезду. Стрелками на фиг. 1 показаны направления токов при питании обмотки через выводы С1, С2, СЗ трехфазным током (для момента времени, когда ток в фазе С1 имеет максимальное значение).

На фиг. 2 по направлениям токов в обмотке (фиг. 1) построен (при помощи вспомогательной треугольной сетки) многоугольник намагничивающей .сиЛы (диаграмма Гергеса), по которому определяется дифференциальное рассеяние обмотки. Токи фазных зон показаны в центре векторами А-2-В-ХС-У; сторона треугольной сетки принята за единицу и равна току одного слоя паза с двухслойной катушкой. Пазовые точки (фиг. 2) обозначены номерами от 1 до 48 по числу пазов обмотки (фиг. 1).

Векторы пазовых ЭДС обмотки показаны на фиг. 3 в центре и сдвинуты на угол 360 3/48=22,5 эл.град. Векторы ЭДС катушечных групп определены по пазовым ЭДС, обозначены номерами от 1 до 9 по числу групп и рав 9 . 97 и 5 ны sin — — + sin — - + 0 5 sin—

28 28 28

3 11217

2 3773. лля групп 1. 2 и З.sin — - +

71 f0

Э 2 8

7 8 "6

+ sin — — + 0 5 sin — — = 2 3858

28 28 для остальных групп. 5

С учетом угла сцвига групп фазы

О .Ж = 11.25 определяют фазные ЭДС обмотки: для фаэ С1 и СЗ, — а = с =

7, 1184, для фазы С2 — b = 7, 0573; углы сдвига фаэных ЭДС равны ф4 =4g= о

120, а обмоточный коэффициент

Ка5 =(2а +Ы /3,7,5=0,9464. Для определения коэффициента несимметрии обмотки вычисляют величины: 5 = а + Ь +

+ с = 21 29404>,A = (аг + Ьг + сг)/6= 15 "-.В ЙГ-Б)(- > э- .

2с)/6 = 25.16965, 0 "ГА + В

7.097954. Š= A —  = 0,040706.

Коэффициент несимметрии равен (E/3)

w100 = 0,57357.. 20

По многоугольнику НС (фиг. 2) оп,ределяют коэффициент лифференциального рассеяния обмотки. характеризующий уровень паразитных гармоник в

Вкривой НС обмотки. 25 бд f(Rgfu1 -<) 100=4,01%, гдеQg =1020/48"-21,25 — квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника НС относительно его центра:

" - j 99 Воь).(2 25 0;9646) =

=20,4189 — квадрат радиуса окружности, соответствующей основ- 40 ной гармонике НС.

48 4

При выполнении (2р = 6)-полюсной трехфазной обмотки в сорока восьми пазах двухслойной с шагом по пазам

У = 7 по прототипу она содержит п восемнадцать распределенных катушечных групп с чередованием групп (три и две катушки в группе) — 323233332 (повторяется дважды). Такая обмотка имеет (см. фиг. 3) а = Ь = 7,48242, с = 7,40263. (ф9= 118,25О,Q<= cp> =

120,875, К = (2а + c)/3 8

0,932; коэффициенты несимметрии и дифференциального рассеяния, определяемые аналогично обмотке фиг,1, равны О, 7125 и 3, 2 Ж соответственно.

Таким. образом, предлагаемая обмотка по сравнению с известной (3) имеет в два раза меньше катушечных групп, т.е. проще в конструкции и в изготовлении, имеет меньшую несимметрию фазных напряжений и незначительно больший коэффициент дифференциального рассеяния.

Предлагаемая обмотка применяется на стороне асинхронного одномашинного преобразователя частоты типа

ОПЧ-200-5, в котором в пазах статора расположены две раздельные трехфазные обмотки: (2р, =2)-полюсная обмотка двигателя и (2р =6)-полюсная об2 мотка генератора. ЭДС, наводимая полем двигателя в несимметричной обмотке генератора, в предлагаемой обмотке в 3-5 раза меньше, чем в известной f3) .

Предлагаемая обмотка может быть применена в совмещенных электрических машинах.

1121748 г.2

Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7994/42

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

Составитель А. Кецарис

Редактор Л. Веселовская Техред С.Легеза, Корректор В. Синицкая