Трехфазная обмотка совмещенной электрической машины

Авторы патента:

H02K3/28 - расположение обмоток или соединений между ними (обмотки для переключения полюсов H02K 17/06,H02K 17/14, H02K 19/12,H02K 19/32)

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка совмещенной электрической 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 катушечных групп с концентрическими катушками, содержит катушечные группы с номерами 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=4). Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам Y<SB POS="POST">N</SB>=4 и 2 для групп первой, шестой, одиннадцатой и Y<SB POS="POST">N</SB>=5 и 3 для остальных групп. Угол сдвига между осями групп третьей и четвертой, восьмой и девятой, тринадцатой и четырнадцатой равен 3α, между осями групп второй и третьей, четвертой и пятой, седьмой и восьмой, девятой и десятой, двенадцатой и тринадцатой, четырнадцатой и пятнадцатой 2α, а между осями остальных групп 2,5α, где α=360°/Z=10°. Пазы с номерами 6, 7, 11, 12, 18, 19, 23, 24, 30, 31, 35, 36 заполнены обмоткой наполовину. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (g)) 4 Н 02 K 3/28

ЗИИЮ.ВЯ р)тг."):,", I : ",:(J>g Щ г вЂ” :.; ":,д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4318733/24-07 (22) 20.10.87 (46) 15.07.89, Бюл. 1(26 (75) В.И. Попов (53) 621, 313-333.2.045.58(088.8) (56) Копылов И. П. и др. Проектирование эле ктриче ских машин: Учеб. по собие 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 11, с. 36-43.

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

ГЭИ, 1959 с. 224.

Э (54) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА СОВМЕЩЕННОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАНИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка совмещенной электрической машиИзобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и может применяться, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаэ.

Целью изобретения язллется упрощение конструкции и изготовления обмотки, а также уменьшение потерь в меди.

На фиг. I изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг. 2 вЂ” чередо2 ны с числами пар полюсов полей р, /р

1/5 выполнена с полюсностью р =5 з

z=36 пазах из Зр =15 катушечных групп

2 с концентрическими катушками, содержит катушечные группы с номерами 1+Зк в первой фазе, 2+Зк so второй фазе, 3+Зк в третьей фазе, включенные в каждой фазе последовательно-согласно, где к = 0,1,2,...,(Рд-1=4). Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по лазам у =4 и 2 для и групп первой, шестой, одиннадцатой и у =5 и 3 для остальных групп. Угол и сдвига между осями групп третьей и четвертой, восьмой и десятой, тринадцатой и четырнадцатой равен ЗЫ, меж- с ду осями групп второй и третьей, четЖ вертой и пятой, седьмой и восьмой, девятой и деслтой, двенадцатой и тринадцатой, четырнадцатой и пятнадца- С той 2М а между осями остальных гругп

o o

2,5 оЬ, гдето = 360 /z=10 . Пазы с номерами 6,7,11,12,18,19,23,24,30,31, 35,36 заполнены обмоткой наполовину.

6 ил. вания ее фазных эон; на фиг. 3 вЂ” диаграмма сдвига осей ее катушечных гругп для полюсности р =5; на фиг. 4 диаграмма ЭДС катушечных групп фазы

{С1), наводимых полем с полюсностью р =1; на фиг. 5 и 6 вЂ” многоугольники

МДС обмотки фиг. 1 (фиг ° 5) и известной двухслойной обмотки (фиг. 6).

Обмотка (фиг. 1) выполнена симметричной трехфаэной с полюсностью р 5 в z 36 в пазах с номерами от 1 до 36

1494126 из Зр =15 катушечных групп (с номевЂ” и рами от I Г до 15Г) с концентр»»ческими катушками с Ьагами по пазам у =4 и и 2 для групп I Г, ЬГ, 111" и у„=5 и 3 для остальных групп, фазы содержат группы: 1Г, 4Г, 7Г, IОГ, 13Г в первой фазе, 2Г, 5Г, 8Г, IIГ, 14Г во второй фазе, ЗГ, ЬГ, IIГ, 12Г, 15Г в третьей фазе. 3 каждой фазе группы включены последовательно-согласно; на фиг. 1 начала фаз обозначены как

Cl С2, CÇ и фазы соединены в звезЪ ду. Угол сдвига между осями групп третьей и четвертой, восьмой и девя-, той, тринадцатой и четырнадцатой равен 3<6, между осями групп второй и третьей, четвертой и пятой, седьмой и восьмой, девятой и десятой, двенадцатой и тринадцатой, четырнадцатой и пятнадцатой вЂ” 2<», а между осями остальных групп вЂ” 2,5<4 где Ы.=

=360 /z=10 . Пазы с номерами 6,7, 11,!",18,19,23,24,30,31,35,36 заполнены обмоткой наполовину (на фиг.2 эти пазы заштрихова»»ы). На фиг. 1

I о<, =2,5 Ы,»» стрелки показывают направления токов при питании обмотки через зажим Cl C2 СЗ трехфазным то(р =5) и им соответствуют чере2 дования фазных зон (фиг. 2), обозначенных как А-Z-В-Х-С-У, вектора токов фазных зон изображены в центре фиг. 5 и 6.

ЭДС катушечных групп пропорциональны коэффициентам укорочения их катушек и равны: для полюсности р<»=5 с полюсным делением 36/10

=3,6 вЂ” sin (ï«4/2 3 6) + sin (<,2/2х х3,6) = 0,9848+0,7660 = 1,7508 вЂ” для,групп IГ, ЬГ, I I Г (у„=4 и 2);

sin(« ° 5/2 ° 3,6) + в п(«" 3/2 3,6) =

О, 81 92+0, 9659=1, 7851 вЂ” для остальных групп (у„=- 5 и 3); для полюсности р,= l-sin(<«4/36)+sin(»i 2/36)

0,3420 + 0,1737 = 0,5157 вЂ” для групп IГ, 6Г, IIГ; sin(ii 5/36) +

+sin(<< 3/36) 0,4226+0,2588=0,6814 для остальных групп.

По диаграмме фиг. 3 для полюсности р =5 определяем ЭДС фазы и оЯмо2 точньп» коэффициент: Е =1,7509 +

+2 1,6851 (cos5 +cosl5 )=8,7560 и

Кц, =8,7560/10=0,8756 (обмоткой занято 30 пазов из 36). По диаграмме фиг. 4 ЭДС фазы от поля с полюсностью р, =1 равна 4Е»=2 ° 0,6814 х

x(cos35 -< os75 )-0,5157=0,248/О, Качество обмотки оценивается коэффициенте.м д, характер<»зу»т »»«< уровень содержания высших и низших

5 гармонических в кривой МДС обмотки, . Коэффициент Од определяется по многоугольноку ИДС, для построения которого использoвана вc»»o»<îãательная треугольная сетка и ее сторона npuIð нята за 0,5 единиц. Для обмотк» фиг. 1 по фиг. 5 определяем: R 3 =

19/6 вЂ” квадрат среднего радиуса пазовых точек многоуголь»»»»к:» (i

1-36); R = (К об 5 /р a)=- (30 х

»5 х 0,8756/5 ii ) = 2, 79650 вЂ” квадрат радиуса. окружности для ос»»оз»»ой гармонической МДС (Е =30 вЂ” ко:»и <ество заполненных пазов из 36); бд

Q(Rg/R) вЂ” 1$ 100 = 3,237Е Для

2р из вестной двухслойной обмотки по прототипу при р =5 z=36 у =4 K г

2. П 065

=0,9416 по фиг. 6 определяем: R

32/Ь; R = (36 ° 0,94) Ь/5 «)

4,65691 и Gp = I4,525Å; ЭДС 4E<

25 такой обмотки, определяемая подобно фиг, 1, равна ДЕ, = 0,596, Таким образом, предлагаемая обмотка содержит в два раза меньшее число катушечных групп и зн ач»»тельвЂ”

30 но проще, чем обмотка по прототипу, имеет значительно меньшую ЭДС <» Е < (в 0,596/0,248=2,4 раза) и меньшую величину коэффициента Gp (s !4,525/

/13,237=1, 1 раз а) .

35 Предлагаемая обмо1 ка использована на статоре асинхронных одномашинных преобразователей частоты, имеющих на статоре 36 пазов. Такой преобразователь содержит на статоре две

4р трехфазные раздельные обмотки вЂ” двивЂ” гательную с полюсностью р< =1 и генераторную с полюсностью р<=-5, а на роторе с контактными кольцами вЂ” фазвЂ” ную обмотку совмещенного типа. Г!ри45 менение предлагаемой обмотки позволяет упростить конструкцию и намотку статора, а также уменьшить потери в меди обмотки из-за снижения ЭДС взавЂ” имной индукции hE< от поля с полюсвЂ”

5р ностью р =1, вследствие чего возрастают энергетические показатели машины. Такая обмотка может прил»ен»»т вся и в других типах совмещенных электрических машин.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и 4

Трехфазная обмотка совмещенной электрической машины с числами пар

1У 16 Г 3I 4Г 5f бГ 7I дГ УГ 10Г Й 12Г 1К 14Г

С2 СЗ юг.1

f D 5 7 9 11 13 15 17 10 21 2D 25 27 B 31 Я З5

Н В С Я В С Я В С Ф В C Я В С

У Z Х У Z Х У Z Х У 2 Х Д Z х У

ЛГ бГ

Фиг. Ю

5 14 полюсов полей р, /р =1/5, выполненная в тридцати шести пазах с номерямп от

1 до 36 из пятнадцати катушечных групп с номерами от 1Г до 15Г, содержацяя группы с номерами 1+Зк в первой фазе, 2+Зк во второй фазе, 3+Зк в третьей фазе, соединенные в каждой фазе последовательно вЂ согл с выводами фаз из начал групп 1Г, 2Г, ЗГ вЂ” концов групп 13Г, 14Г, 15Г, о т л и ч я ю ц а я с я тем, что, с целью упроцения конструкции и изготовления, я также уменьшения повЂ” терь в меди, каждая катушечная группа содеръзлт две концентрические кавЂ”

94126 6 тушки с шагами по паз 1II у, =4 и ? для групп 1Г, 6Г, 11Г и у„=5 и 3 для остальных групп, начал .чые стороны катушек групп 1Г, 2Г, ЗГ, 4Г, 5Г

5 уложены соответственно в пазы с новЂ” мерами 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 8 и 9, 10 и 11, указанная укладка повторявЂ” ется для групп 6Г, 7Г, 8Г, 9Г, 10Г со смецением пазов на 12 номеров, а для групп 11Г, 12Г, 13Г, 14Г, 15Г вЂ” со смешением пазов на 24 номеря, причем все катушки содержат одинаковое число витков, где к

15 = О) 1,2,..., (P<-!).

1494126

Я9 Л

Составитель А. Кецарис

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

Заказ 4123/51 Тирам 646 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Трехфазная обмотка совмещенной электрической машины