Трехфазная полюсопереключаемая обмотка машин переменного тока

 

ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С отношением чисел пар полюсов 2s3 для числа пазов 2 54 и кратного 54, содержащая двенадцать основных катушечных групп, равномерно распределеннь1х по расточке машины и выполненных из двух концентрически расположенных катушек, 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, а к средним точкам параллельных ветвей подключены три четные катушечные группы с порядковыми номерами 4, 12, 8 согласно по отношению к нечетным катушечным группам с порядковыми номерами катушечных групп в точках соединения 1-7-4, 9-3-12, 5-11-8, а катушечные группы 2, 6, 10 выполнены с сечением меди обмоточного провода в три раза большим-и числом витков в три раза меньшим по сравнению с остальными катушечными группами и соединены последовательно-встречно с кату1иечными ,г,руппами 4, 12, 8, отличающаяся тем, что, с целью повышения использования обмотки , улучшения характеристик двигателя снижения трудоемкости изготовлейия катушки четных катушечных групп, с бм6%1 авыполнена с шагами по пазаМ,е ъйь1инми на одно пазовое деление па сравнению:.с соответствующими катушками нечетных катушечных групп, концентрически внутри групп 2 6, 10 расположены дополЙ1 ельные катушки с порядковыми номерами соответственно 2, б, 10, выполненные с числом эффективных витков, равным числу эффективных витков основной катушечной группы, соединенные между собой параллельно и подключенные к точкам соединения между -собой чет ныхи нечетных катушечных групп с порядковыми номерами катушечных групп и катушек в точках соединения 1-7-4-10, 9-3-12-6, 5-11-8-2 и с выводами из этих точек для числа пар полюсов р 2, причем по отношению к четных катушечным-, групг пам 4, 12, 8 дополнительные катуш-.ки 10, 6, 2 включены встречно,а выводами для числа пар полюсов р Ito 3 являются выводы из точек соеди-. нения нечетных катушечных групп , 7-3-11 и вывод из начальной точки последовательно соединенных четных катушечных групп 2, 6, 10.

СОЮЗ СОЭЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11) SU

3(511 Н 02 K 17/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3623177/24-07 (22) 15 ° 07 ° 83 (46) 15.11.84. Бюл. Р 42 (72) Г.М,Киричек . (71) Институт электродинамики AH УССР (53) 621.313.333.2.045.58 (088.8) (56) 1. Бедиепг Б. Die Wicklungen

elektrischer Maschinen. Вапй И!.

Wien, 1954, с. 87-88.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 408423, кл. Н 02 К 3/12, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 508864, кл. Н 02 К 3/28, 1971.

4. Авторское свидетельство СССР

Р 974513, кл. Н 02 К 17/14, 1981. (54)(57) ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛРСОПЕРЕКЛЮ-

ЧАЕМАЯ ОБМОТКА МИ11ИН ПЕРЕМЕННОГО ТОKA с отношением чисел пар полюсов

2:3 для числа пазов Z = 54 и кратного 54, содержашая двенаДцать основных катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины и выполненных из двух концентрически расположенных катушек, 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, а к средним точкам параллельных ветвей подключены три четные катушечные группы с порядковыми номерами 4, 12, 8 согласно по отношению к нечетным катушечным группам с порядковыми . номерами катушечных групп в точках соединения 1-7-4, 9-3-12, 5-11-8, а катушечные группы 2, б, 10 выполнены с сечением меди обмоточного npo l вода в три раза большим.и числом витков в три раза меньшим по сравнению с остальными катушечными группами и соединены последовательно-встречно с катушечными .группами 4, 12, 8, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышейия исйользования обмотки, улучшения характеристик двигателя ф снижения трудоемкости иэготовлейия катушки четных катушечных групп, рбмоТка выполнена с шагами по пазам>- бопъШими на одно пазовое деление йо .сравнению с соответствующими катушками нечетных катушечных групп, концентрически внутри групп 2, 6 10 расположены дополййтельные каI

Ф тушки с порядковыми номерами соот- Е ветственно 2, 6, 10, выполненные с числом эФФективных витков, равным числу эйфективных витков основной

-катушечной группы, соединенные между собой параллельно и подключенные к точкам соединения между .собой четных"и нечетных катушечных групп с порядковыми номерами катушечных . групп и катушек в точках соединения 1-7-4-10, 9-3-12-6, 5-11-8-2 и с выводами иэ этих точек для числа пар полисов p = 2, причем по отношению к четных катушечным: груп:пам 4, 12, 8 дополнительные катуш";. ки 10, 6, 2 включены встречно, а выводами для чи ла пар полисов р

3 являются выводы из точек соеди-, нения нечетных катушечных групп

1-9-5, 7-3-11 и вывод из начальной точки последовательно соединенных четных катушечных групп 2, б, 10, 1124402

Изобретение относится к полюсопереключаемым обмоткам многоскоростных электрических машин переменного тока.

Известна трехфазная двухскоростная обмотка электрических машин переменного тока с отношением чисел пар полюсов 2:3, которая при числе пар полюсов, кратном трем, соединяется Т-образно для трехфазного питания (1), 10

Недостатком данной обмотки является сравнительное большое число выводов (10) на переключатель скоростей °

Известна трехфазная полюсопере- 35 ключаемая обмотка с отношением числа пар полюсов 2:3, которая выполняется из двенадцати одинаковых катушечных групп, соединенных Т-образно с тремя параллельными ветвями. Обмотка имеет сравнительно небольшое число вывОдов (8) (2) .

Недостатком данной обмотки является несимметрия токов в фазах при числе пар полюсов, кратном трем. 25

Известна трехфазная двухскоростная обмотка с отношением чисел пар полюсов 2г3, содержащая двенадцать катушечных групп, соединенных по

T-образной схеме. Нечетные катушеч1 ные группы обмотки соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречно включенными катушечными группами в .каждой ветви, а к средним точкам параллельных ветвей подключены четные катушечные группы, три из которых соединены параллельно, а три других последовательно с ними. Обмотка двухСлойная, симметричная, имеет по три независимых вывода для каждого йисла полю- 40 сов (31 . "

Недс(статком данной обмотки является ограниченная область применения, определяемая числами пазов, кратными 12, а также двухслойное ис- 45 полнение, усложняющее обмотку.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и решаемой задаче является двухскоростная обмотка с отношением чисел пар полюсов

2:3, содержащая двенадцать основных катушечных групп и шесть дополнительных катушек, концентрически расположенных по отношению к четным катушечным группам, Каждая иэ основных катушечных групп обмотки выполнена из двух концентрически расположенных катушек с шагами по пазам катушек нечетных катушечных групп, большими на одно пазовое деление по 60 сравнению с катушками четных катушечных групп. Нечетные катушечные группы соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречно включенныйи катушечными группами в б5 каждой параллельной ветви, порядко вые номера которых 1-7, 9-3, 5-11; а к средним точкам параллельных ветвей подключены четные катушечные группы 4, 8, 12 и последовательно с ними включены катушечные группы

2, б, 10, выполненные с сечением меди обмоточного провода в три раза большим по сравнению с остальными катушечными группами. Дополнительные катушки соединены между собой последовательно в две группы с порядковыми номерами катушек в группах 1 -5 -9,3 -7 -11 и подключены к точкам соединения между собой нечетных катушечных групп соответственно 1-5-9 и 3-7-11. Обмотка однослойно-двухслойная, симметричная, с тремя независимыми выводами для каждого числа пар полюсов, предназначена для числа пазов Е = 54 и кратного 54 (41 .

Недостатками данной обмотки является сравнительно низкое использование обмоточной меди (66,6%) при числе пар полюсов p = 2, ухудшающее характеристики двигателя, и двухслойное выполнение дополнительных катушек, усложняющее обмотку, повышающее трудоемкость ее изготовления.

Цель изобретения — повышение использования обмотки и улучшение характеристик двигателя, упрощение обмотки и снижение трудоемкости изготовления.

Указанная цель достигается тем, что в трехфазной полюсопереключаемой обмотке с отношением чисел пар полюсов 2:3, содержащей двенадцать основных катушечных групп, равномер.но распределенных по расточке машины и выполненных из двух концентрически расположенных катушек, 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, а к средним точкам параллельных ветвей подключены три четные катушечные группы с порядковыми номерами 4, 12, 8 согласно по отношению к нечетным катушечным группам с поряд" ковыми номерами катушечных групп в точках соединения 1-7-4, 9-3-12, 5-11-8, а катушечные группы 2, б, 10 выполнены с сечением меди обмоточного провода в три раза большим и числом витков в три раза меньшим по сравнению с остальными катушечными группами и соединены последовательно-встречно с катушечными группами 4, 12, 8, катушки четных ка" тушечных групп обмотки выполнены с . шагами по паэам большими на одно па зовое деление по сравнению с соот1124402 ветствующими катушками нечетных катушечных групп, а по отношению к четным катушечным группам 2, 6, 10 расположены концентрически внутри этих групп три дополнительные катушки с порядковыми номерами соот.ветственно 2, 6, 10>, выполненные с числом эффективных витков, равным числу эффективных витков основной катушечной группы, соединенные между собой параллельно и подключенные 10 к точкам соединения между собой четных и нечетных катушечных групп с порядковыми номерами катушечных групп и катушек в точках соединения

1-7-4-10, 9-3-12-6, 5-11-8-2 15 и с выводами из этих точек для пар полюсов p = 2, причем по отношению к четным катушечным группам 4 12 8 дополнительные катушки 10, 6, 2 включены встречно, 20

f а выводами для числа пар полюсов р =

3 являются выводы из точек соединения нечетных катушечных групп 1-, 9-5, 7-3-11 и вывод из начальной точки последовательно соединенных четных катушечных групп 2, 6, 10 °

На фиг.1 представлена схема соединения элементов трехфазной двухскоростной обмотки с отношением чисел пар полюсов 2:3; на фиг.2 — раз- З0 вернутая схема трехфазной двухскоростной обмотки с числами полюсов 4 и 6 для числа пазов Z = 54.

Трехфазная двухскоростная полюсопереключаемая обмотка с отношением 35 чисел пар полюсов, 2:3 для числа пазов K = 54 и кратного 54 содержит двенадцать основных катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины, 3 дополнительных катуш- . 40 ки, концентрически расположенные внутри четных катушечных групп 2;

6, 10 и обозначенные соответственно порядковыми номерами 2, 6, 10 (фиг.2). Каждая из основных катушечных групп выполнена из двух концентрически расположенных катушек, причем шаги по лазам катушек четных катушечных групп на одно пазовое деление больше по сравнению с соответствующими катушками нечетных катушечных групп. Нечетные катушечные группы обмотки соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречно включенными катушечными группами в каждой ветви, порядковые номера которых в. ветвях 1-7у 9-3, 5-11, а к средним точкам этих ветвей подключены четные катушечные группы с порядковыми номерами 4, 12, 8 согласно с нечетными катушечными 60 группами, образуя в точках соедине ния катушечных групп 1-7-4, 9-3-12, 5-11-8 выводы Л4, В4, С для.числа пар полюсов Р = 2. Четнне катушечные группы обмотки с порядковыми но. 65 мерами 2, 6, 10 выполнены с сечением обмоточного провода в три раза большим (намотаны в три провода) по сравнению с другими катушечнымигруппами и соединены последовательно-встречно с четными катушечными группами 4, 12, 8. Дополнительные катушки обмотки выполнены с числом эффективных витков в каждой катушке, равным числу эффективных витков основной катушечной группы, соединены между собой параллельно и подключены к точкам соединения между собой четных и нечетных катушечных групп с порядковыми номерами катушечных групп и катушек в точках соединения 1-7-4 -10, 9-3-12-6, 5-11-8-2 причем по отношению к четным катушечным группам 4, 12, 8 дополнительные катушки 2, 6, 10 включены встречно, Выводами обмотки для числа пар полюсов p = 3 являются выводы А6, Сь из точек соединения нечетных катушечных групп 1-9-5, 7-3-11 и вывод В иэ начальной точки последовательно соединенных четных катушечных групп 2, 6, 10 (фиг.1).

Нредложенная обмотка однослойная, имеет по три независимых вывода для каждого числа пар полюсов. Использование обмотки при числе пар полюсов р = 3 составляет

88,8%, а при p = 2 77,7%. Выполнение обмотки с магами по пазам катушек четных и нечетных катушечных групп, отличающихся на одно пазовое деление, обеспечивает равномерное распределение этих групп по расточке машины с одинаковым пространственным смещением осей последовательно расположенных катушечных групп, равным при p = 2 60 и при р

3 90 эл. грал, или 4,5 пазовых делениях (фиг.2).Кроме того, при Р =3. достигается увеличение обмоточных коэффициентов и ЭДЧ нечетных катушечных групп в 1,09 раза по сравнению с ЭДМ четных катушечных групп, что при Т-образном соединении обмотки для данного числа пар полюсов (фиг.1j обеспечивает выравнивание токов в фазах, улучшающее характеристики двигателя.

Относительно числа пар полюсов

2 катушечные группы выполняются с шагами по пазам, приближающимися к диаметральному шагу. Это обеспечивает близкие значения обмоточных коэффициентов для четных и нечетных катушечных групп и практически устраняет несимметрию ЭДС в параллельных ветвях фаз обмотки пар при p = 2, которая не превышает 2,8%. Дополни.тельные катушки 2, 6, 10 образуют четвертую параллельную ветвь об. мотки и используются только при р =2; что повышает использование обмоточ1124402 в

Фиа4 ной меди иа 16,6% и улучшает характеристики двигателя при данном числе пар полюсов по сравнению с прототипом. Следует отметить, что дополнительные катушки 2, 6, 10, выполненные с сечением меди в три раза большим (намотаны в три провода) по сравнению с катушками основных катушечных групп, могут быть включены последовательно s фазы С, В, А при 0 2, однако это приведет к некоторому снижению индукции при данном числе пар полюсов.

Положенная двухскоростная обмотка с отношением чисел пар полюсов 2:3 отличается небольшим числом элементов, простотой конструктивного исполнения, повышенным использованием обмоточной меди при большем числе пар полюсов. Обмотка имеет ми-: нимальное число выводов и независимые входы для обеих полюсностей. Она может найти применение в многоско ростных двигателях переменного тока; в машинах с внутренним каскадом, в. двигателях с бесконтактным изменением.числа пар полюсов.

Наличие в обмотке независимых выводов для обоих чисел пар полюсов упрощает переключающую аппаратуру, повышает надежность электропривода.

Кроме того, это позволяет использовать данную обмотку и. в двигателях с фазныии роторами с числом пазов на ,роторе Е = 54. Объединяя независимые выводы обеих полюсностей обмотки в !

5 три общих вывода и соединяя их с тремя контактными кольцами ротора, можно получить две ступени частоты вращения двигателя с фазным ротором без усложнения конструкции мам.ины, что обеспечивает снижение потерь скольжения на 30-35%.

1124402

Составитель A.Êåíàðèñ

Редактор О.Колесникова Техред С. Легеза Корректор О.Билак

Заказ 8295/43 Тираж ббб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгарод, ул. Проектная, 5