Трехфазная обмотка для электрической совмещенной машины

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка для электрической совмещенной машины 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 распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, с номерами групп 1+3K в первой фазе, 3+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=6). Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам Y<SB POS="POST">N</SB>=4 и 2 для групп четвертой, седьмой, одиннадцатой, четырнадцатой, восемнадцатой, двадцать первой, с углом сдвига их осей относительно двух соседних по обе стороны от каждой из них равным 2,5α

Y<SB POS="POST">N</SB>=5 и 3 для остальных групп с углом сдвига их осей относительно друг друга равным 2α, где α=360°/Z=7,5°. Стороны внутренней катушки групп второй, девятой, шестнадцатой 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>. Пазы с номерами 13, 14, 29, 30, 45, 46 содержат W<SB POS="POST">K</SB> витков. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (su 4 Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А 8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4307376/24-07 (22) 18.09.87 (46) 15.07.89. Вюп. Н - 26 (75) В.И.Попов (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, У 11, с. 36-43.

Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменногд тока. Пер..с англ. M. — Ë.:

ГЭИ, 1959, с ° 224. (54) ТРЕХФАЗНЛЯ ОБМОТКА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СОВМЕЩЕННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения— упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка для электрической совмещенной машины с числами пар полюсов

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

Целью изобретения является упрощение конструкции и ее изготовления, 2 полей р /р =1/7 выполнена с полюсностью р =7 в z 48 пазах из Зр =21 распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, с номерами групп 1+Зк в первой фазе, 3+Зк во второй фазе, 3+Зк в третьей фазе, включенных в каждой фазе последовательн согласно, где к=0,1,2,... (p — 1=6) . Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по паз ам у„=4 и 2 для групп четвертой, седьмой, одиннадцатой, четырнадцатой, восемнадцатой, двадцать первой, с углом сдвига их осей относительно двух соседних по обе стороны от каждой из них равным 2,5d; y„ =5 и 3 для остапьных групп и углом сдвига их осей относительно друг друга равным

2Ы, где Ы =360 /z=7 5 . Стороны внутренней катушки групп второй, девятой, шестнадцатой расположены в пазах однослойно с числом витков 2w, а стороны остальных катушек всех групп — двухспойно с числом витков

w Пазы с номерами 13, 14, 29, 30, 45, 46 содержат w витков. 6 ил. д а также уменьшение потерь в ме ди.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг. 2 — чередования ее фазных зон для полюсности р 7; на фиг. 3 — диаграмма сдвига осей катушечных групп обмотки для полюсности р =7; на фиг. 4 — диаграмма

ЭДС катушечных групп фазы (С1) от поля с полюсностью р„= l; на фиг. 5 и 6 — многоугольники МДС обмотки

)494)25 фиг. 1 (фиг. 5) и известной двухслойной обмотки (фиг. 6).

Обмотка (фиг. 1) выполнена симметричной трехфазной с полюсностью р =7 в z=48 с номерами от 1 до 48 пазах из Зр =21 катушечных групп (с номе— рами от I Г до 2 I Ã) с концентрически1 ми катушками с шагами по пазам: y„=4 и 2 для групп 4Г, 7Г, I I Г, 14Г, 18Г, Ip

21Г; y=5 и 3 для остальных групп.

Фазы содержат группы с номерами: IГ, °

4Г, .7Г, )ОГ, 1ЗГ, 16Г, 19Г в первой фазе; 2Г, 5Г, 8Г, I I Г, 14Г, 17Г, 2ОГ ,во второй фазе; ЗГ, 6Г, 9Г, 2Г, 15), 18Г, 21Г в третьей фазе, включенные в каждой фазе последовательно-согл асно, начала фаз обозначены как Cl, С2, С3 (на фиг. l фазы соединены в звезду) . Дпя групп 4Г, 7Г, I I Г, 14Г, 20

18Г, 211" угол сдвига их осей относительно двух соседних групп па абе стороны от каждой из них равен 2,5Ы (угол Ы на фиг, )), а угол сдвига осей остап ьных групп относительно 25 друг дру га равен 2o(,. где Ы = 360 /z=

=7 5 . Для групп 2Г, 9Г, 16Г стороны внутренней катушки расположены в па— з ах однослойно с числом витков 2w „, а стороны остальных .катушек всех 3р групп расположены в пазах двухслойно с числом витков wÄ, причем пазы с номерами 13 14, 29, 30, 45, 46 содержат ч„витков, т. е. заполнены обмоткой наполовину (на фиг. 2 эти пазы заштрихованы). Стрелки йа фиг. 1 показывают направления трехфазного тока при питании обмотки через зажимы Сl, С2, СЗ (рр=7) и им соответствуют чередования фазных эон на фиг.2, 40 где зоны обозначены как А-2-3 — Х вЂ” С-У; вектора токов фазных зон изображены в центре фиг. 5 и 6.

ЭДС к атуше чных групп про порциональны коэффициентам укорочения их 45 катушек и равны: для полюсности р =7 с полюсным делением 48/14=24/7—

sin(14 7/48)+з1п(Ъ 2 7/48) 0,9659+

+0,7934=1,7593 для групп 4Г, 7Г, I I Г, 14Г, 18Г, 21Г {уя 4 и 2); sin(

+ 2 0,9808 2,7134 — для групп 2Г;

9Г, 161 (y„=5 и 3); 0,7518+0,9808= 1, 7326 — для остальных групп (у„

5 и 3); для полюсности р, =1

sin(Х4/48)+sin(То.2/48) 0,2588

+ 0,1305=0, 3893 — для групп 4Г, 7Г, 11Г, 14Г, 18Г, 2)Г; sin(7 5/48) + + 2 sin(V 3/48)=0,3214+2. 0,1951=

=О, 71 )6 — для групп 2Г, 9Г, 16Г;

О, 3214+0, 1951=0,5165 — для остальных групп, Па диаграмме сдвига асей кату— шечных групп для полюсности р =7 I (фиг. 3) определяем ЭДС фазы и обмоточный коэффициент: Е =2,7134 +

+ 2 1,7593 ° cos3,750 +2 ),7326 х х (cos7,5 +cos15 )=13,0072 и Крд7=

13,0072/15=0,8671. Па заполненным пазам обмотка эквивалентна 45 павам.

По диаграмме фиг. 4 дня ЭДС взаимоиндукции фазы (С)) ат паля с полюсностью р, = l определяем: h Е =0,7! 16+

+2i0,5165(cos52,5 -cos75 )

-2 О, 3893 cos26 25 =0, 374=0, т. е. обмотка имеет взанмаиндуктивную связь с полем палюсностью p =) совмещенного магнитопровода.

Для оценки каче ст ва обмотки но коэффициенту дифференциал ьно га р ac— сеяния од, характеризуюш"га содержание гармонических (высших и низших) в кривой ИДС обмоткн, построены многоугольники )" ДС (фиг. 5 и 6), где использована вспомогательная треугольная сетка и ее сторона принята за 0,5 единиц; цифрами от 1 да 48 обозначены пазовые точки многоугольниковов. Для обмотки фнг. 1 по фиг. 5 определяем: Rg = — QR, = 3, 625 я 1

1 квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника (i=) — 48);

Q (z К„д./р .Я =(45 0,8671/7 Г)

3, 14824 — квадрат радиуса окружности для основной гармонической (использовано 45 пазов из 48); б) = ((Rg/R) — 1 ) 100=15, 14К. Для известной двухслойной обмотки при рр=7, z=48 уп=З Крю7=0 9372 по фиг. 6 аг.— ределяем: Rq=4,75; R =(48 0,9372/7%)

=4, 184573 и бд =13,5)Е; ЭДС h E g такой обмотки, вычисленная подобно обмотке фиг. 1, равна ДЕ =О,441.

Таким образом, предлагаемая обмотка значительно проще конструктивно и в изготовлении, чем обмотка по прототипу, а также имеет меньшую величину

ДЕ < (в 0,441/0,374=1,18 раза) при незначительно большей величине коэффициента бд.

Предлагаемая обмотка используется в асинхронных одномашинных преобразователях частоты, статор которых имеет 48 пазов, Такой преобразователь содержит на статоре две раздельные трехфаэные обмотки — двигательную с

70

ztr 1Г 21 у 4Г 5f 8r 7r 8r 9t И ur т1 111 14/ 1$I 1БГ 17r тг 1Уг 281

С 2 с ll .с .с N 1l .с N g с Ж Ы <,с Ы С

Ф/2. 1

11 Я 8 7 S 1! И l$17 Iß 21 2J гХ 27H31 Ц Ф.77ХУ 41 474$ 47.8 б С Ф 8 С 11 В С Ф 8 C 11 В С 4 6 С А 8 t

У7ХУХХУ l ХУl ХУ l XУХХУZxУ

Putz

1бГ

1бГ

УГ

5 14941 полюсностью р„=1 и генердторную с полюсностью р, = 7 а на роторе с контактными кольцами — одну фдзную обмотку совмещенного типа. Применение предл агдемой обмотки способствует

5 упроцению конструкции и изготовления преобразователя, д также уменьшеник потерь в меди обмотки из-зд ослабле— ния ее вздимоиндуктивиой связи с по— лем полюсностью р, =1. (Ф о р I . у I;I и з о б р е т е н и я

Трекфазидч обмотка для электрическои совмешенной машины с числами пдр полюсов полей р, /р =1/7, выполненная в cop()lc J восьми пазах с номерами от 1 до 48 из двддцдми одной ка— тушечной группы с номерами от 1Г до

21Г, содержашая катушечные группы с номерами 1+Зк в первой Фазе, 2+Зк во второй фазе, 3+Зк в третьей фазе, соединенные в каждой фазе последовательно согласно с выводами фаз из

25 е начал групп 1Г, 2Г, ЗГ и из концов групп 19Г, 20Г, 21Г, о т л и ч д Io— ш а я с я тем, что, с целью упрошения конструкции и изготовления, д также уменьшения потерь в меди, каж— ддя катушечная группа содержит две концентрические кдтуLIKII с шагами по пдэдм у, =4 и 2 для групп 4Г, 71, 1! Г, 14Г, 18Г, 21Г, и y=5 и 3 для остальнык групп, начальные стороны катушек групп 1Г, 2Г, ЗГ, 4Г, 5Г, 6Г, 7Г уложены соответственно в пазы с номерами 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 8 и 9, 10 и 11, 12 и 13, 15 II 16, указанная укладка повторяется для групп 8Г, 9Г, 10Г, 11" 12Г, 13Г, 14Г, со смешением пазов на 16 номеров, а для групп

15Г, 16Г, 17Г, 18Г, 19Г, 20Г, 21Г со смешением лазов на 32 номера, причем внутренняя катушка групп 2Г, 9Г, 16Г„ содержит 2ь „ витков, а все остальные катушки групп содержат и к витков, где к=1, 1,2,..., (р, — 1=6).

27

Вас. б

Составитель А. Кецарис

Редактор О.Спесивых Техред Л.Олийнык Корректор Т.Колб

Заказ 4123/51 Тираж 646 Подписное. с

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101