Трехфазная обмотка для электрической машины совмещенного типа

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка для электрической машины совмещенного типа с числами пар полюсов полей P<SB POS="POST">1</SB>/P<SB POS="POST">2</SB>=1/7 выполнена с полюсностью P<SB POS="POST">2</SB>=7 в Z=48 пазах из 3P<SB POS="POST">2</SB>=21 катушечных групп с двухслойными концентрическими катушками, содержит группы 1+3K в первой фазе, 2+3K во второй фазе, 3+3K в третьей фазе, включенные в каждой фазе последовательно-согласно, где K=0, 1, 2,...,(P<SB POS="POST">2</SB>-1=6). Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам : Y<SB POS="POST">N</SB>=4 и 2 для групп первой, четвертой, седьмой, десятой в первой фазе и для смещенных относительно каждой из них на семь и четырнадцать групп во второй и третьей фазах

Y<SB POS="POST">N</SB>=5 и 3 для остальных групп. Угол сдвига между осями групп третьей и четвертой, пятой и шестой, седьмой и восьмой, десятой и одиннадцатой, двенадцатой и тринадцатой, четырнадцатой и пятнадцатой, семнадцатой и восемнадцатой, девятнадцатой и двадцатой, двадцать первой и первой равен 2α, а между осями остальных групп 2,5α, где α=360°/Z=7,5°. Пазы с номерами 5, 6, 13, 14, 21, 22, 29, 30, 37, 38, 45, 46 заполнены обмоткой наполовину. 6 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (S1) 4 Н 02 К 3/28.-:ию:.„;;TF2 ll.,)=" ...: . ).

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4306416/24-07 (22) 18.09.87 (46) 15.07.89. Бюл. М 26 (75) В.И.Попов, С.В.Попов и Ю.Н.Петров (53) 621.313.333.2.045.58(088.8) (56) Копылов И.П. и др. Проектирование электрических машин. Учеб. пособие для вузов. М.: Энергия, 1980.

Попов В.И. Электромашинные совмещенные преобразователи частоты. М.:

Энергия, 1980.

Попов В.И. Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984, У l l, с. 36-43.

Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока. /Пер. с англ. М.-Л.

ГЭИ, 1959, с. 224. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОй МАШИНЫ СОВМЕЩЕННОГО ТИПА (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения ; упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди.

Обмотка для электрической машины совмещенного типа с числами пар полюсов

Изобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и может применяться, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

2 полей p,/p, =1/7 выполнена с полюсностью Р =7 в z=48 пазах иэ ЗР 21 катушечных групп с двухслойными концентрическими катушками, содержит группы 1+ЗК в первой фазе, 2+3K во второй фазе,. 3+3K в третьей фазе, включенные в каждой фазе последовательно-согласно, где К=О, 1, 2,..., (Р -1=6). Каждая катушечная группа

Я содержит две катушки с шагами по паэам: у„=4 и 2 для групп первой, четвертой, седьмой, десятой в первой фазе и для смещенных относительно каждой из них на семь и четырнадцать групп во второй и третьей фазах; у =5 и 3 для остальных групп. Угол и сдвига между осями групп тоетьей н четвертой, пятой и шестой, седьмой и восьмой, десятой и одиннадцатой, двенадцатой и тринадцатой, четырнадцатой и пятнадцатой, семнадцатой и восемнадцатой, девятнадцатой и двадцатой, двадцать первой и первой равен 2о(, а между осями остальных групп

2,5е(, где Ы- =360 /z=7,5 . Пазы с номерами 5, 6, 13, 14, 21, 22, 29, 30, 37, 38, 45, 46 заполнены обмоткой наполовину. 6 ип.

Целью изобретения является упрощение конструкции и изготовления об-мотки, а также уменьшение потерь в мед ие

На фиг.l изображена схема обмотки; на фиг.2 — чередования ее фаэных зон; на фиг.3 — диаграмма сдвига осей кату1494123 шечных групп обмотки для полюсности

Р =7; на фиг.4 — диаграмма ЭЦС, наводимых в группах фазы (Cl ) обмотки полем с полюсностью Р„=l; на фиг.5 и

6 — многоугольники МДС для обмотки фиг. I (фиг. 5) и для двухслойной известной обмотки (фиг,6) .

Обмотка (фиг,1) выполнена с полюсностью Р =7 в z=48 пазах с номерами lð от 1 до 48 из ЗР =? катушечной группы (с номерами от I Г до 21Г) с двумя концентрическими катушками в кажцой с шагами по пазам: Y„=4i и 2 для эгрупп IГ, 4Г, 7Г, 10Г, 8Г, 11Г, 14Г, 17Г, 15Г, 18Г, 21Г, ЗГ; Y„=5. и 3 для остальных групп. фазы содержат группы с номерами !+3K в первой фазе, 2+ЗК во второй фазе, 3+3K в третьей фазе, включенные в фазах последовательно- 20 согласно, где К=О, 1, 2,. ° °, (Р -1=.

=6). Начала фаз обозначены как Cl, С2, CÇ и на фиг.l фазы соединены в звезду. Угол сдвига между осями групп равен: 2 Ы. между ЗГ и 4Г, 5Г и 6Г, 7Г 25 и 8Г, IОГ и IIГ, 12Г и IЗГ, 14Г и

15Г, 17Г и 18Г, 19Г и 20Г, 21Г и IГ; ф6 = 2,5 между осями остальных гвупп, где о =360 (z=7,5,фиг.l).

Все катушки выполнены двухслойными, 3р но пазы с номерами 5, 6, 13, 14, 21, 22, 29, 30, 37, 38, 45, 46 содержат одну катушечную сторону, т.е, заполнены наполовину (на фиг.2 эти пазы заштрихованы).

ЭДС катушечных групп пропорциональны коэффициентам укорочения их катушек и равны: для полюсности Р =7 с

2 полюсным делением 24/7 — sin(gii 4<

< 7;48) + sin(!i 2 7/48) = 0,9659 +

+ 0,7934 = 1,7593 — для групп с У„=4 и 21. sin(üi ° 5-7/48) + sin(ii 3 7/48)

О, 7518 + О, 9808 1, 7326 — для групп с У =5 и 3; для полюсности Р, 1 с полюсным делением 48/2=24 — sin(iiii х 4/48) + sin(ii 2/48) = 0,2588 +

+ 0,1305 = 0,3893 — для групп с Уя =4 и 2; sin(9i ° 5/48) + вдп(Ф 3/48)

0,3214 + 0,1951 0,5165 — для групп с У =5 и 3. По диаграмме сдвига осей катушечных групп для P<=V (фиг.3) определяем ЭДС фазы и обмоточный коэффициент: Ет1,7326(1+

+ 2 сав7,5 ) + 2 ° 1,7593(cos 3,75 +

+ сов 11,25 ) = 12,131 и К„

12,131/14=0,8664. По диаграмме фиг.4 для ЭДС взаимоиндукции фазы (Cl) от поля с полюсностью Р =1 определяем:дЕ< = 0,5165(1+2 cos 52,5 )—

2 О, 3893 (cos 26,25 + cos 78,75 ) — 0,295 = О, т.е. обмотка имеет взаимоиндуктивную связь с полем полюсности Р, =! совмещенного магнито— провода.

Для построения многоугольника МДС (фиг.5 и 6) использована вспомогательная треугольная сетка и ее сторона принята эа 0,5 единиц, а вектора

ЭДС фазных зон (эоны A-Z-В-Х-С-Y на фиг.2, соответствующие направлениям токов обмотки фиг.! при питании трехфазным током через зажимы Cl С2, СЗ) изображены в центре фиг.5 и 6.

По многоугольнику МДС определяется коэффициент дифференциального рассеяния бд, характеризующий качество обмотки по уровню содержания в кривой ее МДС высших и низших гармонических:

1 по фиг.5 — R = — + К = 3,125

3 z квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника (i= 1-48 — соответствуют нумера ии пазов на фиг. 2);

R = (42 0,8664/7 ii ) = 2,73804 квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС (в обмотке фиг.l использовано 42 паза из 48);

Qp ((R /R) !) lОО = (3,125/

/2,73804 — 1) -100 = 14, I 37..

Для двухслойной обмотки по прототипу при Р2=7, к48, У = 3, Коб =

0,9372 (с группировкой катушечных групп по ряду 21lllll) по фиг,6

2, определяем: К . = 4,75; R = (48"

< 0,9372/7 ) = 4,184573 и 0 =13,5IЖ;

ЭДС Л Е, для такой обмотки, вычисленная подобно обмотке фиг.l, равна

Ь Е, = 0,441.

Таким образом, предлагаемая обмотка значительно проще конструктивно и в изготовлении, чем двухслойная обмотка по прототипу, имеет меньшее значение ЭДС ДЕ, (в 0,441/0,295

1,5 раза),вследствие чего уменьшаются потери в меди обмотки при ее использовании в совмещенной электрической машине с числами пар полюсов полей Р, /Р =1/7.

Предлагаемая обмотка использована в асинхронных одномашинных преобразователях частоты, для которых число пазов статора равно 48. Такой преобразователь содержит на статоре две трехфазные обмотки — двигательную с полюсностью Р, =1 и генераторную с полюсностью Р2 = 7, а на роторе с

1494123

27/. 1Г 2Г Г 4Г 5Г бГ 7r Ei 9f 101 Iff 72/ 75С r4r 15r Ф И 7В

2С ., ЛС d и 2 2а .С .с Ы A 2 Д .С 2С

1 5 5 7 9 ff 13 fS 17 f9 Zf 25 25 27 29 31 Л 55 37 М 4f И ФХ <7

Я 8 C Я В C Ф В С Ф В С Я В С Ф; В С Я Ю С у г х у г х у г х у z x J z A у г к у г к у контактными кольцами — одну обмотку совмещенного типа. Применение предла— гаемой обмотки позволяет упростить памотку статора и уменьшить взаимоиндуктивную связь ее с полем полюсностью

Р, =1 совмещенного магнитопровода, вследствие чего снижаются потери в меди обмотки и повышаются энергетическИе показатели машины. Такая обмотка 10 может использоваться и в других типах совмещенных зле к триче c K их машин . формула изобретения

Трехфазная обмотка для электричес- 15 кой машины совмещенного типа с числао ми пар полюсов полей Р, /Р, =l/7, выполненная с по юсностью Р =/ в сорока восьми пазах с номерами от 1 до 48 из двадцати одной катушечной группы с 20 номерами от IГ до 21Г, содержащая катушечные группы с номерами 1+ЗК в первой фазе, 2+3K во второй фазе, 3+ЗК в третьей фазе, соединенные в каждой фазе последовательно-согласно с выводами фаз из начал групп 1Г, 2Г, ЗГ и концов групп 191, 20Г, 21Г, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления, а также уменьшения потерь в меди, каждая катушечная группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам У„=5 и 3 для групп

2Г, 5Г, 6Г, 9Г, 12Г, 13Г, 16Г, 19Г, 20Г и У =4 и 2 для остальных групп, начацьные стороны групп !Г, 2Г, ЗГ, 4Г, 5Г, 6Г, 7Г уложены соответственно в пазы с номера:.и 1 и 2, 3 и 4, 6 и

7,8и9,10и11,12и13,15и16, указанная укладка повторяется для групп 8Г, 9Г, 10Г, 11Ã, 12!, IЗГ, 14Г со смещением пазов на 16 номеров, а для групп 15Г, 16Г, 171, 18Г, 19Г, 20Г, 21Р— со смещением па ов на 32 номера, где К = О, 1, 2,...,(P — 1).

1494 123

ЭВ

Ю7

Фиаf

Фиа б

Составитель А.Кецарис

Техред Л.Олейник Корректор А. Коэориз

Редактор О.Спесивых

Тираи 646

Заказ 4!23/S) Подцисное о

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ултород, ул. Гагарина, 101