Трехфазно-однофазная электромашинная якорная совмещенная обмотка

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - улучшение электромагнитных параметров путем повышения обмоточных коэффициентов, а также снижение дифференциального рассеяния для полюсности P<SB POS="POST">1</SB>=2. Обмотка выполнена в 51 пазу из двенадцати распределенных катушечных групп с двухслойными концентрическими катушками с шагами по пазам Y<SB POS="POST">NI</SB> для групп второй, шестой, десятой и Y<SB POS="POST">NK</SB> для остальных групп, соединена в три параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами для полюсности P<SB POS="POST">1</SB>=2 и дополнительными однофазными зажимами для полюсности P<SB POS="POST">2</SB>=6 от их нулевых точек, содержит в первой фазе группы первую, четвертую, седьмую, десятую, и их катушки включены последовательно в ветви звезд и в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, и ее конец подключен к началам ветвей звезд фазы. Катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно нечетных. Для двух других одинаковых с первой фаз номера групп чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп. Шаги катушек равны Y<SB POS="POST">NI</SB>=14-2(I-1) и Y<SB POS="POST">NK</SB>=13-2(K-1), где I=1-5 и K=1-4 - номера катушек в группах. В ветвях первой фазы включены для ее групп катушки с номерами K=1 групп первой, седьмой и I=1 - в ветвь первой звезды, K=4 и I=5 - в ветвь второй звезды, K=1, 2 группы четвертой и I=2 - в ветвь третьей звезды, а остальные катушки - в дополнительную ветвь. 6 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (Н) 21 А1 (Su Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П!НТ СССР (21) 4295457/24-07 (22) 12.08.87 (46) 15.07.89. Бюл. 9 26 (75) В.И.Попов (53) 621.3!3.333.2.045 ° 58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 65502Р, кл. Н 02 К 3/28, 1979.

Авторское свидетельство СССР

1(1124400, кл. H 02 К 3/28, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1053224, кл, Н 02 К 3/28, 1983. (54) ТРЕХФАЗНО-ОДНОФАЗНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ЯКОРНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения улучшение электромагнитных параметров путем повышения обмоточных коэффициентов, а также снижение дифференциального рассеяния для полюсности р =2. Обмотка выполнена в 51 пазу иэ ( двенадцати распределенных катушечных групп с двухслойными концентрическими катушками с шагами по паэам у„, для групп второй, шестой, десятой и у для ост 1льных групп, соединена ок в три параллельные трехфазные звезды

Изобретение относится к якорным обмоткам электрических машин переменного тока совмещенного типа с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и может применяться, например, в синхронных машинах с системой возбуждения от третьей гармонической магнитного поля, в одномашинных преобразователях частоты и фаэ и др.

2 с трехфазными зажимами для полюсности р =2 и дополнительными однофазными зажимами для полюсности р =6 от

2 их нулевых точек, содержит в первой фазе группы первую, четвертую, седьмую, десятую, и их катушки вкпб.ючены последовательно в ветви звезд и в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, и ее конец подключен к началам ветвей звезд фазы.

Катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно нечетных.

Для двух других одинаковых с первой фаз номера групп чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп. 1Чаги катушек равны у„; =14-2(i-1) и xr„ =13-2(k

-1), где i=1 5 и k=1-4 — номера катушек в группах. В ветвях первой фазы включены для ее групп катушки с номерами k=1 групп первой, седьмой и i=1 — в ветвь первой звезды, k=4 и

i=5 — в ветвь второй звезды, k=1, 2 группы четвертой и i=2 — в ветвь третьей звезды, а остальные катушки— в дополнительную ветвь. 6 ил.,1 табл.

Целью изобретения является улучше— ние электромагнитных параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов для каждой полюсности и снижения дифференциального рассеяния для полюсности р <, C

На фиг.l изображена схем» предлагаемой обмотки; на h((r.2 — чередования ее фазных зон для полюсности

p(=2; на фиг.3 — упрощенная схема

1494121

4 соединения ее фазы; на фиг.4 и 5 диаграммы сдвигж осей катушечных групп для р„=2 (фиг.4) и р = 6 (фиг. 5); на фиг. 6 — многоугольник

ИДС обмотки для р, =2.

Обмотка (фиг, 1) выполнена двухслойной в 5! пазу с номерами от 1 до 51 из 12 катушечных групп (с номерами от IГ до 12Г) с концентрическими ка- ° тушками с шагами по па ам у =14-2(i— и

-1)= 14, 12, 10, 8;6 для групп 2Г, 6Г, IОГ и k„„=13-2(k-1) для осталь- 4 ных групп, где i=1 5 и 1c=l 4 — номера катушек в пяти- и четырехкатушечных группах. Она соединена в три параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами CI С2, CÇ для р =2, дополнительными однофазными зажимами

01 — 02 для р =6 от нулевых точек первой и второй звезд, дополнительным нулевым зажимом О от нулевой точки третьей звезды. Ааза первая со- >5 держит группь IГ, 4Г, 7Г, IОГ, а для двух других одинаковых с первой фаз номера групп чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп. В ветвях первой фазы включены последовательно для ее групп катушки с номерами k=1 групп первой, седьмой и i=1 — в ветвь первой звезды, k=4 и i=5 — в ветвь второй звезды, k=1 2 группы четвертой и i=2 — в ветвь третьеи звезды, а остальные катушки (k=2 групп первой, седьмой, k=3 и i=3,4) — в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы и ее конец подключен к началам ветвей эвезд фазы (фиг.3)

40 причем катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно нечетных. Оси соседних групп смещены на

0 углы (в эл. град.) 60 + ob для р =2 (фиг.4,aL =15 /4,25) и 180 + ЗК для

45 э р =6 (фиг.5) и их вектора образуют трехфазную симметричную систему для р =2 н однофаэную систему с тремя ( ветвями для р =6. На фиг.l верхний ряд стрелок показывает направления трехфазного тока при питании обмотки через Сl, С2, CÇ (р, =2), а нижний ряд — направления однофазного тока при питании обмотки через 01-02 (р =6). ЭДС катушек пропорциональны

1 их коэффициента укорочения К =

sin(7i уя/12,75) и Кр= sin(s х

"Уй/4,25), где 51/4=12,75 и 51/12=

=4,25 — полюсные деления для р,=2 и р =6 (см. таблицу) °

ЭДС ветвей фазы (фиг.3) для р =2

1 (фиг. 5) равны: ветви C I -01 (0,9995 2 cosel, + 0,9882) W<=

2,9834 М< ветви Cl -02 — (0,7594х к (1+2 cosg) + Ое 6737) W„= 2 ° 9490 (4х ветви Сl -Π— (0,9995 + 0,9768 +

+ 0,9957) W< = 2,9720 W„, т.е. они практически одинаковы и их среднее значение равно 2,9681 W„; ветви

Сl-Сl — ((0,9768 + 0,8952) 2cos a. +

+ 0,8952 + 0,9432 + 0,8336) с Мх=

6,4089 с W ÝÄÑ фазы равна (6,4089 с + 2,9681) И при числе витков фазы равном (7с + 10/3) Ик и тогда при с= 1,0 получаем К0 = — 9,3770/(31 /3)= 0,9075; для ЭДС фазы в 43 раза меньшей получаем (6,4089 с + 2,9681)=9,3770/ 7, откуда находим с=0,38 и K =5,4035/

/(I7,9B/3)=0,9016; при с=l/3 находит К,) =О, 9008.

ЭДС цепи 01-02 для полюсности р =6 не зависит от коэффициента с и равна ((0,9957+0,5264) 2cos34 +

+ Оэ 5264 + Оэ8952 + Оэ7980j W„= — 5,2120 WK при числе витков этой цепи равном 7 Их и тогда обмоточный коэффициент равен К = 5,2120/7 =

= 0,7446.

Сечение провода катушек дополнительных ветвей фаз следует изменять обратно пропорционально коэффициенту с, вследствие чего сохраняется одинаковым для всех пазов коэффициент заполнения медью. Путем изменения коэффициента с возможно согласование параметров разнополюсных цепей обмотки при применении ее на напряжения 400 и 230 В. По сравнению с известной обмоткой, для которой К =0,846 и

К 6 =0,589, предлагаемая обмотка имеет более высокие значения обмоточных коэффициентов (в 0)9075/0,846=1,073 раза для р„ = и в 0,7446/0,589=1,264 раза для р =6), а также расширенные

2 функциональные возможности, так как допускает подключение как трехфазной, так и однофазной (на фаэное напряжение между зажимом О и одним из зажимов Сl, С2, СЗ) генераторной нагрузки.

На фиг.2 фазные зоны обмотки для

p„=2 обозначены как А-Е-В-Х-С-У и их вектора показаны на фиг.6 в центре; цифрами от 1 до 51 пронумерованы

Число Ветн и

Номера кавитков катушек азы уп туше чных групп

1"1к д

CWK

cWK к

-0,9957

-0,7980

-0,1839

0,5264

Первая

Дополн.

Дополн.

Вторая

5Г, 13

11

0,9995

0,9768

0,8952

0,7594

IГ, ЗГ, 4Г, 7-9, 11-12

7Г, 8Г, 9Г, I I Г, 12 Г

2Г, 6Г, I ОГ

-0,8952

-О, 9618

0,9882

0,9957, Первая

Третья

14

WK

5 14941 пазы (фиг.2) и пазоные точки многоугольника ИДС (фиг.6). Для построения многоугольника МДС (фиг.6) использована вспомогательная треугольная сетка, сторона которой принята за две единици длины, Нз фиг,6 при с= г

=1, О получаем: R =9375/51 — квадрат среднего радиуса пазовых точек; (93-0,9075/24)г= квадрат радиуса окр.жности для основной гармонической МДС, где (7 ° 3 +

+ 10)3/51=93/51 — среднее значение г тока паза; б г= (К /R -1) IOO

1,894K — коэффициент дифференциаль- )5 ного рассеяния, характеризующий качество обмотки по уровню содержания в кривой ее ИДС нысших и низших гармонических. При с= I /3 получаемб г=

0,898Х, что соответствует обычной двухслойной обмотке с q =51/(3 4)=, =4,25 при среднем шаге по пазам катушек К =10. Таким образом, по сравнению с известной предлагаемая обмотка имеет значительно меньшее (в 3-5 25 раза) дифференциальное рассеяние, вследствие чего при применении ее в синхронном генераторе уменьшается коэффициент нелинейных искажений и улучшается форма кривой выходного напряжения. формула изобретения

Трехфаэно-однофазная злектромашин35 ная якорная совмещенная обмотка, например для синхронной машины с системой возбуждения от третьей гармонической магнитного поля, выполненная в 51-м пазу с номерами от 1 до 57 40 иэ двенадцати катушечных групп с номерами от 1 Г до 12Г, состоящих иэ концентрических катушек, соединенных в паоаллельные трехфаэные звезды и три дополнительные ветви, причем конец каждой дополнительной ветви подключен к точке соединения одноименных фаз энеэд, выводы выполнены из нулевых точек звезд и начал дополнительных ветвей, причем катушки четных групп включены и ветвях нстречно относительно катушек нечетных групп, а номера групп фаэ чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы для фазы второй и в восемь групп для фазы третьей, отличающаяся тем, что, с цеЛью улучшения электромагнитных параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов для каждой полюсности и уменьшения дифференциального рассеяния для полюсности р, число

1 трехфазных звезд выполнено равным трем, катушечные группы с номерами

2Г, 6Г, IOI выполнены из пяти концентрических катушек с шагами по пазам у =14-2(i-l), остальные катушечные группы выполнены из четырех концентрических катушек с шагами по пазам y=l3-2(k-l), начала катушечных групп от IГ до 12Г уложены в пазы

1, 5, IO, 14. 18, 22, 27, 31, 35, 39, 44, 48 соответственно, в первую фазу первой звезды включены перные катушки катушечных групп 1Г, 7Г, IОГ, н первую фазу второй звезды включены четвертые катушки катушечных групп

1Г, 4Г, 7Г, 101 и пятая катушка катушечной группы IОГ, в первую фазу третьей звезды включены первая и вторая катушки катушечной группы

4Г и вторая катушка катушечной группы IОГ, н первую дополнительную ветнь включены остальные катушки катушечных групп 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, где

=1, 2, 3, 4, 5; k=1, 2, 3, 4 — номера катушек.

1494121

Г1родол ке ..ц» т,зблицы г (з

5 б

0,9432 -0,5264) Дополн.

О 8336 Р 1838 / к

0,6737 0,7980 W„ Вторая

Ф

Для групп 4Г, 8Г, 12Г в третью ветвь.

%Ф

Для групп 41, 8Г, 12à — Wk витков (в третью ветвь) .

ФМг.1 ое ее ео е foe е о goo 7 o goo Х oe goo 4 о ф оо е g е ° X oeg ее е ф ооЯ еоЯ оо)(eg ооЦ ее

1 3 5 7 0 ff 13 15 1719 Ef И 2527ОЯЯЖ37ЯЧ1ЧЗВЧ7 ЧЯХ1

Фие.1! f

l

И

1!

1

1

Ч9 Я

1494 l21

01Î Ог

Фиэ, 5

L y

Фиг. Ч

25m 2 28

4ы.е

С ос та в ит ель А. Ке цар ис

Техред Л.Олийнык Корректор Н. Король

Редактор О.Спесивых

Тиразк 646

Заказ 4123/51

Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. I arapHIIa, 101

1Ч 13

13

Ч1 6

2

23

99 2Ч 2

f0

У

ЗХ б

И

31