Трехфазная обмотка электрической совмещенной машины

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка электрической совмещенной машины с числами пар полюсов полей P<SB POS="POST">1</SB>/P<SB POS="POST">2</SB>=1/5 выполнена с полюсностью P<SB POS="POST">2</SB>=5 в Z=36 пазах из 3P<SB POS="POST">2</SB>=15 распределенных катушечных групп с концентрическими катушками с номерами групп 1+3K в первой фазе, 2+3K во второй фазе, 3+3K в третьей фазе, включенных в каждой фазе последовательно-согласно, где K =0, 1, 2,...,(P<SB POS="POST">2</SB>-1=4). Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам Y<SB POS="POST">N</SB>=6 и 4 для групп третьей, восьмой, тринадцатой и Y<SB POS="POST">N</SB>=5 и 3 для остальных групп. Угол сдвига между осями групп третьей, восьмой, тринадцатой и двух соседних групп по обе стороны от каждой из них равен 2,5α, между осями групп пятой и шестой, десятой и одиннадцатой, пятнадцатой и первой 3α, а между осями остальных групп 2α, где α=360°/Z=10°. Причем стороны внутренней катушки для групп второй, четвертой, седьмой, девятой, двенадцатой, четырнадцатой расположены в пазах однослойно с числом витков 2W<SB POS="POST">K</SB>, а стороны остальных катушек всех групп - двухслойно с числом витков W<SB POS="POST">K</SB>. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) (gp 4 Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВСЕСОЮЗФМ

М .(ЛЮ-Ю IECNH

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А 8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4307375/24-07 (22) 18.09,87 (46) 15.07.89. Бюл. 1(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. M.:

Энергия, 1980.

Попов В.И.Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984, М 11, с . 36-4 3.

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

ГЭИ, 1959, с.224. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СОВМЕЩЕННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка электрической совмещенной машины с числами пар полюсов поИзобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока совмещенного типа с двумя раэнополюсными магнитными полями в общем иагнитопроводе и может использоваться, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаэ.

2 лей Р, /Р =1/5 выполнена с полюсностью

Р =5 в z=36 пазах из ЗР =15 распределенных катушечных групп с концентрическими катушками с номерами групп

1+ЗК в первой фазе, 2+3K во второй фазе, 3+3K в третьей фазе, включенных в каждой фазе последовательносогласно, где К=О,I 2,...,(Р -1=4).

Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам Y =6 и

I и

4 для групп третьей, восьмой, тринадцатой и Y =5 и 3 для остальных групп. и

Угол сдвига между осями групп третьей, восьмой, тринадцатой и двух соседних групп по обе стороны от каждой из них равен 2,5g, между осями групп пятой и шестой, десятой и одиннадцатой, пятнадцатой и первой

30(, а между осями остальных групп

2с(, rpeeL =360 /z=lO . Причем стороны внутренней катушки для групп второй, четвертой, седьмой, девятой, двенадцатой, четырнадцатой расположены в пазах однослойно с числом витков

2W а стороны остальных катушек всех групп — двухслойно с числом вит" ков W„ ° 6 ил °

Целью изобретения является упрощение конструкции изготовления, а также уменьшение потерь в меди.

На фиг.l изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг.2 — чередования ее фазных эон для полюсности

Р<5; на фиг.3 — диаграмма сдвига

14 94124 осей катушечных групп для полюсности

Р =5; на фиг.4 „- диаграмма ЭДС, наводимых в группах фазы (Сl) полем с полюсностью Р =1; на фиг.5 и 6 многоугольники МДС обмотки фиг.l (фиг.5) и известной двухслойной обмотки (фиг.6) .

Обмотка (фиг. 1) выполнена трехфазной симметричной с полюсностью

P =5 в z=36 пазах с номерами от 1 2 до 36 иэ ЗР =)5 катушечных групп (с номерами от 1Г до 15Г) с концентрическими катушками с шагами по пазам: э7я=6 и 4 для групп ЗГ, 8Г, 13Г; Ys=

=5 и 3 — для всех остальных групп.

Фазы содержит группы: )Г, 4Г, 7Г, 10Г, 13Г в первой фазе, 2Г, 5Г, 8Г, 4 )1Г, 14Г во второй фазе, ЗГ, 6Г, 9Г, 12Г, 15 Г в третьей фазе. В каж- 20 дой фазе группы включены последова-. тельно-согласно и начала фаз (от групп 1Г, 2Г, ЗГ) обозначены как

С), С2„ СЗ (на фиг.! фазы соединены в звезду). Углы сдвига между осями 25 групп р вны: для групп ЗГ, 8Г, 13Г и двух соседних групп по обе стороны от каждой из них — Ы =2,5 (фиг. 1); для групп 5Г, и 6Г, 10Г и 11Г, 15Г и

)à — ЗМ„ для остальных групп — 2о, гдето =360 /z=)0, Внутренняя катушка групп 2Г, 4Г, 7Г, 9Г, 12Г, 14Г расположена своими сторонами в пазах однослойно, а остальные катушки всех групп - двухслойно, причем число

О 35 витков однослойных катушек равно

2W„,à двухслойных — W„.

Стрелки на фиг.l показывают направления трехфазного тока при питрр нии обмотки через зажимы Сl, С2, СЗ 40 (Р 8-5) и им соответствуют чередования фаэных зон, обозначенные на фиг.2 как А-Е-В-Х-С"Y.

ЭДС катушечных групп пропорциональны их коэффициентам укорочения, 45 катушек и равны: для полюсности Р =5 с полюсным делением 36/10=3,6-вз.п(ю 6/2 З,b)+ sin(n 4/2 3,6)

0,50)0 9848=) 4848 — для групп

ЗГ, 8Г, 13Г (Y„ 06 и 4); sin(n 5/2

3,6) + sin(8 3/2 3,6) 0,81 92+0, 9659=

=1,7851 — для групп )Г, 5Г, 6Г, 10Г, 11Г, 151 (Yn 5 и 3); 0,8192 +

+ 2 0,9659=2,7510 — для групп 2Г, 4Г, 7Г, 9Г, 12Г, 14Г (Y „=5 и 3); для полюсности P =1 — sin(n 6/36) +

+ sin(n.4/363-0,3010,3420=0,8420 для групп ЗГ, 8Г, 13Г; sin(8 5/36) +

+ sin(s 3/36) 0,4226 + 0,2588=

=0,6814 — для групп 1Г, 5Г, 6Г, 10Г, 11Г, 15Г; 0,4226+2 0,2588=0,9402 для групп 2Г, 4Г, 7Г, 9Г, 12Г, 14Г.

По диаграмме сдвига осей катушечных

1 групп для Р =5 (фиг.3) определяем ЭДС фазы и обмоточный коэффициент: Е=1,4848+

2 2,751 coos s5 + 2 1,7851-ccoos s15 =

10,4145 и К, =10,4145/12=0,8679.

По диаграмме фиг,4 для ЭДС взаимоиндукции фазы (Сl ) от поля с полюсностью Р4 =1 определяем: 2 О, 9402

x cos 350 — 2 0,6814 cos 75 — 0,8420 = 0,346 = О.

Для оценки качества обмотки по коэффициенту G дифференциального рассеяния, характеризующему процентное содержание высших и низших гар"монических в кривой ее МДС, использованы многоугольники МДС (фиг.5 и 6), для построения которых использована вспомогательная треугольная сетка и ее сторона принята за 0,5 единиц; в центре фиг.5 и 6 изображены токи фазных зон (см. фиг.2), а цифрами от 1 до 36 пронумерованы пазовые точки многоугольников. По фиг.5 (для 2 обмотки фиг. 1) определяем: К =4,5 квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника; радиус окружности для основной гармонической МДС равен к = к К,> /Р2 и Од = ((К /R ) -)3 100=(4,5/3,95644-1)100=13,74/. Для двухслойной обмотки по прототипу при Р0=5, z=36 У =4, К s> — — 0,9416 по фиг.б опрбделяем: К =32/16; R =

=(36 0,9416/5, н1 = 4,6 691 и Й

=14,525X; ЭДС взаимоиндукции фазы такой обмотки от поля с Р =1, определяемая подобно обмотке фиг. 1, равна

ЬЕ,= 0,596.

Таким образом, предлагаемая обмотка значительно проще конструктивно и технологически по сравнению с обмоткой по прототипу, а также имеет меньшее значение ЭДС A E i (в О, 596/

/0,346=1,72 раза) и меньший коэффициент (3д (в 14,525/13, 74=1,06 раза) .

Предлагаемая обмотка использована на статоре асинхронных одномашинных преобразователей частоты, статор которых имеет 36 пазов. Такой преобразователь содержит на статоре две раздельные трехфазные обмотки — двигательную с полюсностью Р„=) и генераторную с полюсностью Y =5, а на ро3 торе с контактными кольцами — одну фазную обмотку совмещенного типа.

Применение предлагаемой обмотки упро5

)494 !24 6 щает намотку статора, а также приво — групп 1Г, 2Г, ЗГ и концов грунт 13Г, дит к уменьшению потерь в м ди об— 14Г,15Г,отличающаяся мотки иэ-эа ослабления ЭДС взанмоин- тем, что, с целью упрощения конструкдукции, наводимой в фазах обмотки по- ции и изготовления а также уменьше5

Э лем с Р =1 совмещенного магнитопрония потерь в меди, каждая катушечная вода, что повышает энергетические группа содержит две концентрические покаэтели машины. катушки с шагами по паэам У =6 и 4 и а для групп ЗГ, 8Г, 13Г и У =5 и 3 для

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я 10 остальных групп, начальные стороны катушек групп II, 2Г, ЗГ, 4Г, 5Г уложены соответственно в па ы с ноТрехфаэная обмотка электрической мерами)и2,3и4,5и6,8и9, совмещеннои машины с числами пар по- 10 и ll, указанная укладка повторяет roB полей Р, /P =1/5, выполненная в 15 ся для групп 6Г, 7Г, 8Г, 9Г, 10Г тридцати шести пазах с номерами от со смещением пазов на 12 номеров, а

1 цо 36 иэ пятнадцати катушечных для групп 111, 12Г, 13I, !4Г, 15Г групп с номерами от 1 Г до 15Г, содер- со смещением пазов на 24 номера, прижащая катушечные группы с номерами чем внутренняя катушка групп 2Г,, 4Г, 1+ЗК в первой фазе, 2+ЗК во второй 2р 7Г, 9Г, 12Г, 14Г содержит 2 И„ витфазе, 3+3K в третьей фазе, соединен в ков, а все остальные катушки групп ные в каждой фазе последовательно- содержат, W< витков, где K=0,1,2,..., согласно с выводами фаз из начал (Р— 1) .

1r 2f Г 4r 5r И 7f Bf Il 1gl - gp gg д

С .Г Л, 34 Зс с с 3 АС Ъ(. „Я а сг сю

3 5 7 9 11 Q 6 f7 6 21 Л Д уу gg ду,у ру

©aa. z

1494124

Редактор О.Спесивых

Заказ 4123/51

Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Ы

9Г

Состав итель А. Ке царис

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Колб