Бесконтактная синхронная совмещенная машина

 

Изобретение относится к электрическим ма1иинам с совмешенным синхронным возбудителем и с вращаюшимися вентилями, может использоваться в генераторном и двигательном режимах работы. Цель изобретения - упрошение конструкции, улучшение параметров и снижение расхода меди путем совмещения демпферной обмотки и якорной обмотки возбудителя на явнополюсном роторе. Машина содержит в раномерных пазах статора трехфазную якорную обмотку с полюсностью PI 3 и обмотку возбуждения возбудителя, а на роторе - обмотку возбуждения с полюсностью pi и т-фазную якорную обмотку возбудителя с полюсностью р2, соединенную в звезду и подклю- rjygrJTJV Tir ti.. hd ..|.. Ьг. ..I.. bd ..|.. hd .,|.. Ь ченную к обмотке возбуждения ротора через ш-фазный блок врашаюшихся вентилей. Каждый полюсный наконечник 2pi 6-полюсного явнополюсного ротора содержит четыре группы пазов с двумя смешенными на угол а пазами в каждой группе и оси групп пазов смещены относительно оси полюса на углы ±Р и ±(5 Якорная обмотка возбудителя уложена в этих пазах, выпо. шена m 4- фазной, содержит 24 однослойные катушки и ось каждой катуп ки совпадает с осью каждой группы пазов полюсных наконечников, а стороны китупюк расположены в смененных на угол у пазах. Для первой фазы якорной обмотки возбудителя начала катушек с номерами 1 и 5 соединены вместе и образуют зажим фазы, их конпы соеди,- не)1ы вместе и подключены к началам HJeK с номерами 9 и 13, их концы соединены вместе и подключены к началам катуп1ек с номерами 17 и 21, их концы соединены вместе и подключены к ну.чевой точке звезды. Для трех других фаз номера катушек чередуются относительно первой фазы с интервалами в одну, в две и в три катуп1ки, где , а 2Г./72, р ЗГ/72,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 К 19/38, 3, 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3992058/24-07 (22) 25. 11.85 (46) 15.04.87. Бюл. № 14 (75) В. И. Попов (53) 621.313.322.013.8 (088.8) (56) Апсит В. В. Классификация бесконтактных синхронных машин.— В кнл Бесконтактные электрические машины, т. 1. Рига:

Зинатне, 1961, с. 32.

Загрядцкий В. И. Совмегцен»ые электрические машины. Кишинев: Картя молдовеняске, 1971, с. 21, рис. 1.12, б. (54) БЕСКОНТАКТНАЯ СИНХРОННАЯ

СОВМЕШЕННАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к электрическим машинам с совмешенным синхронным возбудителем и с вращающимися вентилями, может использоваться в генераторном и двигательноv режимах работы. Цель изобретения — упрощение ko»cTpvKIIHH, улучшение параметров и снижение расхода мели путем совмегцения демпферной обмотки и якорной обмотки возбудителя на явнополюсном роторе. Машина содержит в раномерных пазах статора трехфазную якорную обмотку с полюсностью pt = 3 и обмотку возбуждения возбудителя, а на роторе — обмотку возбуждения с полюсностью р и гп-фазную якорную обмотку возбудителя с полюс»остыо р, соединенную в звезду и подклю„„SU„„1304138 А1 ченную к обмотке возбу жления ротора через

m-фазный блок вращающихся вентилей. Каждый полюcíb!é .! àêo.låчник 2рl = 6-полюсного явнополюс»ого ротора содержит четыре группы пазов с двумя смегценными на угол а пазами в каждой группе и оси групп пазов смсшены относительно оси полюса на углы

+-)3 и +-(3 . Якорная обмотка возб) днтеля уложена в эти. пазах, выполнена tTI = 4фаз»ой, содержал 24 однослойные катушки и ось каждой кату,пки совпадает с ocbio каждой группы пазов tto,tfocttbtx наконечников, а стороны катушск расположены в смегценных на мгол, пазах, сля не!!80H фазы якорной обмотки возбу ителя начала катушек с»îмсрах;и 1 н 5 сое синены вмеoòo и образуют 3Hætt t фазы, их концы соедl! не»ы вместе и подключены к liB lалам катушек с номерами 9» 13, их концы соединены вместе и подключены и началам катушек с номерамп 17 l! 21, их концы сосдице»ы вместс»»одключены к»улсвой точке звезды. сля -,рсх других фаз номера катушек 1ередукпся относительно первой фазы с интервалами в одну, в две и в три катушки, где р =6, cc = 2Г/72. () = ЗГ/72. (5 = 9Х/72 и у = 7K, 36. Каждая грм»па пазов ротора содержит один паз и каждая катушка уложе»а B этпх пазах дн) хслой»о, х = О, (5 = 7 /24, !) = 3% /24 и, == 43 12.

4 ил.

1304138

Формула изобретения

Изобретение относится к бесконтактным синхронным машинам с совмещенным синхронным возбудителем и с вращающимися вентилями на роторе.

Цель изобретения — упрощение конструкции, улучшение параметров и снижение расхода меди путем электрического совмещения демпферной обмотки и якорной обмотки возбудителя на явнополюсном роторе.

На фиг. l изображена электрическая схема предлагаемой машины; на фиг.2 — в верхней части явновыраженные полюса ротора (2pi — — 6) с расположением пазов на их полюсных наконечниках, а в нижней части— схема якорной обмотки возбудителя, уложенной в пазах полюсных наконечников; на фиг.3 и 4 — диаграммы ЭДС обмотки (фиг.2) для полюсности р = 3 (фиг.4) и р = 6 (фиг.3).

Бесконтактная синхронная совмещенная машина (фиг. 1) содержит в равномерных пазах статора трехфазную якорную обмотку (ОЯ) с полюсностью pi = 3 и обмотку возбуждения возбудителя (ОВВ) с полюсностью рг = 6. Ротор содержит обмотку возбуждения с полюсностью pi — — 3 (OB) и четырехфазную якорную обмотку возбудителя (ОЯВ) с полюсностью р = 6, подключенную к ОВ ротора через блок вращающихся венгилей (В), собранных, например, по схеме четырехфазного двухполупериодного выпрямления. При вращении ротора приводным двигателем со скоростью и и при возбуждении ОВВ через зажимы И1 — И2 постоянным (выпрямленным) током в ОЯВ наводится ЭДС, вьшрямляемая вентилями В, и выпрямленным током питается ОВ ротора, полем которой наводится ЭДС в ОЯ с зажимами Cl, С2, СЗ. Обмотка возбуждения ОВ уложена на полюсах 2pi — — 6-полюсного ротора и индуктивно с 2р — — 12-полюсным полем возбудителя не связана, а четырехфазная якорная обмотка возбудителя (ОЯВ) уложена в пазах на полюсных наконечниках явновыраженных полюсов ротора. Каждый полюсный наконечник содержит четыре группы пазов с двумя смещенными на угол a, == 2Õ/72 рад пазами в каждой группе.

Оси групп пазов смещены относительно оси полюса на углы +- j3 = ЗУ /72 и +- р = 9% /72 рад. Якорная обмотка возбудителя содержит

24 однослойные катушки, и ось каждой катушки совпадает с осью каждой группы пазов полюсных наконечников, а стороны катушек расположены в пазах, смещенных на угол у = 7л/36. Число пазов полюсных наконечников на фиг.2 эквивалентно Z =

= 72 пазам (отсутствующие пазы отмечены наклонной чертой) и шаг катушек по пазам эквивалентен уп = 7. Катушки обмотки имеют номера от 1 до 24 и для первой фазы начала катушек с номерами 1 и 5 соединены вместе и образуют зажим фазы (А). Их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 9

2 и 13, концы которых соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 17 и 21, а их концы, в свою очередь, соединены вместе и подключены к нулевой точке звезды. Для трех других фаз номера катушек чередуются относительно фазы первой и с интервалами в одну, две, три катушки.

Начала фаз обозначены на фиг.2 как А, В, С, D.

На фиг.3 и 4 векторам ЭДС приписаны номера катушек. Из диаграммы ЭДС (фиг.3) для полюсности pi = 6 видно, что обмотка имеет в фазах две параллельные ветви, и равнопотенциальные точки ветвей соединены уравнителями, вследствие чего улучшаются параметры обмотки для этой полюсности. Из диаграммы ЭДС (фиг.4) для полюсности р — — 3 видно, что обмотка образует короткозамкнутые контуры, эквивалентные восьмифазной короткозамкнутой демиферной обмотке с тремя ветвями, причем на зажимах А, В, С, D поле с этой полюсностью не наводит ЭДС. Таким образом, обмотка (фиг.2), уложенная в пазах полюсных наконечников ротора, работает одновременно в качестве короткозамкнутой восьмифазной демпферной обмотки с полюсностью р = 3 и четырехфазной якорной обмотки возбудителя с полюсностью p> = 6. Напавления токов, соответствующих этим Нолюсностям, показаны стрелками на фиг.2.

Обмоточные коэффициенты обмотки (фиг.2) для pi =3 и р =6 равны К<э=0,793 и

К б —— 0,966. При выполнении каждой группы пазов полюсных наконечников с одним пазом (а = — О) число пазов ротора / = 24 и при двухслойных катушках с шагом по пазам у = 2 имеем К,-з = 0,707 и К ов = 1,О.

Предлагаемая машина с совмещенной обMoòêoé в пазах па полюсных наконечниках ротора имеет более простую конструкцию, лучшие параметры и меньший расход меди на роторе. Явнополюсная конструкция ротора способствует улучшению условий охлаждения машины, уменьшению расхода меди на 2pi — — 6-полюсную обмотку возбуждения, а также улучшению формы кривой выходюго напряжения путем придания соответствующей формы полк>сным наконечникам.

Пазы полюсных наконечников выполняются полузакрытыми с одно- или многовитковыми катушками из медного изолированного провода. Предлагаемая машина может работать как генератор или двигатель и использоваться в машинах небольших и средних мощностей.

Бесконтактная синхронная совмещенная машина с совмещенным синхронным возбудителем, содержащая на статоре трехфазную якорную обмотку с полюсностью pi = 3 и обмотку возбуждения возбудителя с полюсностью р, а на роторе — обмотку возбужf,ÇÎ4fЗЯ

С1С; С 5 И1 И2 сна)-. с

I !

1 !

- Рол ар

C ф РР 5

Оие 4

Составите. в A. Kc((;Iplic

Текред И. Всрес Корректор . !. ! )г()й

Тираж ВВ! f l n:(1)и с((ос

ВНИИг1И Государств Il(1010 кочит«та C.):!.Ð I:î 3(,I )и 1!o!)()p() с) )и 1 пткр(, . IIII ! f 3035, Москва, Ж- -35. Раугисl>(ill Il;I().. Ск 1

pfpO3I3i3O3CTI3C IIIIO IIOOIIi ра(!)и>ICCI(OC IipC,ill f)>1)ITII(., I . У:к. ()pO,(, (л I I f)()!. к i )IIIII, дения с полюсностью р(и m-фазную якорную обмотку возбудителя с полюс ностьк) р, соединенную, например, в звезду и подключенную к обмотке возбуждения ротора черсз

m-фазный блок вра!цающихся вентилей, огличаюи<аяся тем, что, с целью упрощения конструкции, улучшения параметров и снижения расхода меди, каждый полюсный наконечник 2pi = 6-полюсного явнополюсного ротора содержит четырс группы ll330B с двумя смещенными на угол а пазами в каждой группе и оси групп пазов смещены относительно оси полюса на углы (- р и (+- P, а указанная якорная обмотка возбудителя уложена в этих пазах, выполнена

m = 4-фазной, содержит 24 однослойные haтушки и ось каждой катушки совпадает с

I ! !

f i, ы

L B

0(I>К) К)1 ЖДОИ Г!)> II II Ы (!а ЗОВ 1(О 1К)С Il Ы Х ii I КОнечников, а стороны катушек расположены

В с)l(>II)cHных на угОл 1> паз!)х, н!)н (см,(IH (!срвоil ф)lзы яhо!) IIОИ Об)мотки Возб,)Ilтсля

kI3 I;1 1;1 катушек с номсрамн н,) сосдн5 пены вместе и образуloT зажим ф 1 I l, н.

KOIIIIl>I (:OÑЛННС НЫ ВМССТ(. II НОДК l)O (lil>l К I(1чалам катушек с номсрамн () и !), КОНЦЫ СОСДННЕНЫ В)!ССТС Н НОДКЛЮЧСНЫ h Н;)чалам катушек с номсрамн !7 н 2!, Вх

)0 hO)lI)I>l СОСД111(C111>1 !)МС(ТЕ Н 110;Il(, IIO IC III>l h Н1— ,IcÂoè точкс ЗвсЗды, а;)зя Tf)c x,д рм! (х фаз номера катуllic к !среду !отся относительно первой ф))зь! с интервала в О;)ну, в две, в трн катушки, где р = 6, а указанные углы в радианах равны а = 2л,(72, = Зл/ 72, (3 = 9п/72 н 7 = 7п, 36.