Электромашинная трехфазно-однофазная совмещенная обмотка

 

Изобретение относится к электромеханике. Цель изобретения - улучшение электромагнитных параметров путем повышенич обмоточных коэффициентов и снижения коэффициента дифференциального рассеяния для полюсности P<SB POS="POST">1</SB>=2. Обмотка совмещенного типа выполнена в 27 пазах из 12-ти распределенных катушечных групп с двухслойными концентрическими катушками с шагами по пазам J<SB POS="POST">NI</SB>= 7-2(J-1) для первой, пятой и девятой групп и J<SB POS="POST">NK</SB>=6-2 (K-1) для остальных групп, где J=1-3 и K= 1-2 - номера катушек в группах, и соединена в две 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. Первая фаза содержит первую, четвертую, седьмую и десятую группы 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 фаз номера групп чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп. В ветвях первой фазы включены для ее групп катушки с номерами I=1 и K=1 четвертой и десятой групп - в ветвь первой звезды, I=3 и K=2 - в ветвь второй звезды, I=2 и K=1 седьмой группы - в дополнительную ветвь. 7 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 02 К 3/28

ВСЕСОЮЗНМ

НАСТЕН ТНО - ТЫН(Ч t<Н

Б 1БЛИОТЕ;.А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4281265/24-07 (22) 13.07,87 (46) 23,07,89. Бюл, У 27 (75) В.И.Попов (53) 621.313.333.2.045.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 243033, кл. Н 02 К 3/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1124400, кл. Н 02 К 3/28, 1984.

Попов В.И. Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984, Р 11, с. 36-43.

Авторское свидетельство СССР

i9 1053224, кл, Н 02 К 3/28, 1983. (54) ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ТРЕХФАЗНО-ОДНОФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА (57) Изобретение относится к электромеханике. Цель изобретения — улучшение электромагнитных параметров обмотки путем повышения обмоточных коэффициентов и снижения коэффициента дифференциального рассеяния для полюсности р, = 2. Обмотка совмещенного типа выполнена в 27 пазах из

12-ти распределенных катушечных групп с двухслойными концентрическими каИзобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и может применяться, например, на якоре синхронных машин с системой возбуждения от третьей гармонической магнитного поля, в однома2 тушками с шагами по пазам У„. = 7-2 (1-1) для первой, пятой и девятой групп и Y 6-2 (k-1) для остальных групп, где i = 1 — 3 и k 1 — 2 - номера катушек в группах и соединена в две параллельные трехфаэные звезды с трехфазными зажимами для полюсности р, = 2 и дополнительными однофазными зажимами для полюсности р = 6 от их нулевых то чек. Первая фаза содержит первую, четвертую, седьмую и десятую группы и их катушки включены последовательно в ветви звезд и в дополз(тельную ветвь, начало которой образует зажим фазы и ее конец подключен к началам ветвей звезд фа- I зы. Катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно нечетных. Для двух других одинаковых фаз номера групп чередуются относительно ( первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп. В ветвях первой фазы включены для ее групп катушки с номерами i = 1 и k = 1 четвертой и десятой групп — в ветвь первой звезды, i = 3 и k = 2 — в ветвь второй звезды, i = 2 и k 1 седьмой группы — в дополнительную ветвь.

7 ил, 1 табл. шинных преобразователях частоты и числа фаз и др.

Цель изобретения — улучшение электромагнитных параметров обмотки путем повышения обмоточных коэффициентов и снижения коэффициента дифференциального рассеяния для полюсности р = 2.

1495909

В каждой фазе катушки ее групп включены последовательно в ветви звезд и в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы и ее конец подключен к началам ветвей звезд фазы (фиг, 3); для первой фазы в ветвях включены катушки с номерами

1 и k = 1 групп четвертой и десятой — в ветвь первой звезды, = 3 и k = 2 — в ветвь второй звезды, i = 2 и k = 1 группы седьмой в дополнительную ветвь. Оси соседних групп смещены на углы (в электрических градусах) 60 + d для р, = 2 (фиг ° 4; о(= 15 /2,25) H 180 + Зс( для р = 6 (фиг. 5). Их вектора образуют трехфазную симметричную систему для р „ = 2 и однофазную систему с тремя ветвями для р =. 6. На фиг, 1 верхний ряд стрелок показывает направления трехфазного тока при питании обмотки через С1, С2, С3 (р „ = 2), а нижний ряд — направления однофазного тока при питании обмотки через 01-02 (р < = 6), ЭЛС катушек пропорциональны их коэффициентам укорочения К У = sin(!Wf7 Г„/6,75) и

Ус

К Ус = sin(Yq/2» 25), где 27/4=6, 75 и 27/12=2,25 — полюсные деления. Данные приведены в таблице.

Число витков катушек

Номера катушечных групп

КУ

Ку

7 0,9983 -0,9848

1Г, 5Г, 9Г 5 0,9182 -0,3420

3 0,6428 0,8660

W1, сМ<

W», 2Г, ЗГ, 4Г, 6Г, 7Г, 8Г. 6

10Г, 11Г, 12Г 4

0,9848

0,8021

-0,8660

0,3420

* Для групп ЗГ, 7Г, !1à — с W> витков, На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг. 2 — распределение фазных зон обмотки для полюсности р, = 2; на фиг. 3 — упрощенная схе:»а соединений ее фазы

C1 на фиг. 4 и 5 — диаграммы сдвига осей групп для р, = 2 и р = 6 соответственно, на фиг. 6 и 7 - многоугольники ЩС обмотки для р = 2 при

1 с = 1,0 и с = 0 5 соответственно. !

Обмотка (фиг. 1) выполнена двухслойной в 27 пазах с номерами от 1 до

27 из 12 катушечных групп (с номерами от 1Г до 12Г) с концентрическими катушками с шагами по пазам Уд,. = — 7-2(i-1) = 7, 5, 3 для групп 1Г, 5Г, 9Г и Уд „= 6-2(k-1)= 6, 4 для остальных груйп, где i = 1-3 и

1-2 — номера катушек в трех- и двухкатушечных группах. Она соединена в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами С-1, С2, СЗ для р, = 2 и дополнительными од- 25 нофазными зажимами 01-02 для p < = 6 от их нулевых точек. Фаза первая содержит группы 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, а для двух других фаз их номера чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и восемь групп.

ЭДС ветвей фазы (фиг ° 3) для р „ =.. 2 (фиг. 4) равны: ветви С1 -01— (0,9983 + 2 0,9848 cosg

2,9546wg, ветви С1 -02 — » 0,8021(1 +

+ 2cosol) + 0,8660)W !л= 3,0383W>, т.е. они практически одинаковы и их среднее значение равно 2,9965W, ветви С1-С1 — (0,9182 + 0,9848)cw 1,=

1,9030 ° cw » ЭДС фазы равна (1,9030»

«с + 2,9965)W > при числе витков фазы равном (2с + 3,5)W „ и тогда при с = 0 получают ЭДС фазы равной

4,89950 и обмоточный коэффициент равен K о6 = 4,8995/5,5 = 0,8908, о при с.= 0,5 получают Кое =3,9480/4,5=

= 0,8773.

ЭДС цепи 01-02 для полюсности р = 6 не зависит от коэффициента с и равна (0,9848 + (0,3420 +0,8660)»

»

» (1+2созЗЫ) 3 W 1,= 4,4631W> при числе витков этой цепи равном 7W> и тогда обмоточный коэффициент равен

К = 4,4631/7 = 0,6376. Сечение про" вода катушек дополнительных ветвей фаз следует изменять обратно пропорционально коэффициенту с и тогда для

1495909 6 ° всех пазов сохраняется одинаковым коэффициент заполнения медью.

По сравнению с известной обмоткой, для которой число пазов равно 27, К « = 0,8773, К,«-„= 0,544, предлагаемая обмотка имеет более высокие значения обмоточных коэффициентов: в

0,8908/0,8773 = 1,015 раза для р, = 2 и в 0,6376/0,544 = 1,172 раза для р> =6., На фиг. 2, 6 и 7 цифрами от 1 до

27 пронумерованы пазы обмотки, фазные зоны для р, = 2 обозначены как

А-Z-В-Х-СхУ и их вектора изображены в центре фиг. 6 и 7; на фиг. 2 точками размечены пазы, в которых расположены стороны катушек дополнительных ветвей фаз, обтекаемых двойным значением тока (фиг. 3). При построении многоугольников МДС использована вспомогательная треугольная сетка, сторона которой принята за единицу длины. По фиг, 6 и 7 определяют: при с = 1,0 (фиг. 6)

3г — 609/27 — квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника 1ЩС;

3лек тр омаши нная тр ехфаз но-однофазная совмещенная обмотка, например для синхронных машин, с системой возбуждения от третьей гармонической магнитного поля, выполненная в 27 пазах с номерами от 1 до 27 из двенадцати катушечных групп с номерами от 1Г до 12Г с двухслойными концентрическими катушками с шагами по пазам Y „ = 7-2(i — 1) для групп 1Г, 5Г, 20

9Г и У = 6-2(k-1) для остальных и> групп, причем начала катушечных групп от 1Г до 12Г уложены в пазы 1, 4, 6, 8, 10; 13, 15, 17, 19, 22, 24 соответственно, катушки соединены в

25 две параллельные трехфаэные звезды и три дополнительные ветви, причем конец каждой дополнительной ветви подключен к точке соединения одноименных фаз эвезд, выводы выполнены из нулевых точек звезд и начал дополнительных ветвей, причем катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно катушек нечетных групп, а номера групп фаз чере35 дуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы квадрат радиуса окружности для основной гармонической ЬЩС; где (2 ° 2+7) «

«3/27 = 33/27 — среднее значение тока паза; 6> = (R> И - 1) 100 =

3, 0445% — коэффйциент дифференциального рассеяния; при с = 0,5 (фиг. 7) аналогичным образом получают

R = 396/27; R 1 = (— 0,8773) 2

14,21229 и 6д = 3,1971% и это значение соответствует обычной двухслойной обмотке с числом пазов на полюс и фазу q = 27/3 4 = 2, 25 при среднем шаге катушек по пазам Y „р= 5. Таким образом, предлагаемая обмотка имеет лучшие показатели по качеству (меньшее значение Б д ), чем обычная двухслойная обмотка с тем же значением q, чт о приводит . к улучшению формы кривой выходного напряжения при такой совмещенной обмотке.

Она может применяться, например, 40

|первую дополнительную ветвь вклю50 чены остальные катушки катушечных групп 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, где i = 1, 2, 3, k = 1, 2 — номера катушек. (— 0,8908« — ) = 21,889133

33 27

27 21t на якоре синхронных машин с системой возбуждения от третьей гармонической поля и заменяет собой две раздельные обмотки якоря серийной машины, что упрощает конструкцию и изготовление машины, снижает расход меди и изоляции на якоре.

Формула изобретения для фазы второй и в восемь групп для фазы третьей, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью улучшения электромагнитных параметров путем повышения обмоточных коэффициентов и снижения коэффициента дифференциального рассеяния для полюсности р = 2 в первую фазу первой звезды включены первые катушки катушечных групп 4Г и 10Г, вторые катушки катушечных. групп 4Г, 7Г, 10Г и третья катушка катушечной группы 1Г, а в

1495909

Редактор Е.Папп

Корректор М.Максимишинец

Заказ 4381/52 Тираж 646 Подписное нНктттм г

КП?Л Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5 р водственно-издательск;я комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарин, 10 1

1 3

Составитель Л, Кецарис

Техред М.Xоданиw