Трехфазная обмотка для совмещенной электрической машины

 

Изобретение относится к якорным обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе. Цель изобретения - уменьшение потерь в меди - достигается путем снижения ЭДС взаимоиндукции и улучшения электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния. 4 ил.

5 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (! !) (5!) 4 Н 02 К 3/28

)е))) ) т "; „" Р,:; ). и )1

1 ., >

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4403516/24-07 (22) 04.04.88 (46) 15.12.89. Бюл. ))) 46 (71) Горьковский политехнический институт (72) В.И. Попов (53) 621.313.333 ° 2.045.58(088.8) (56) Проектирование электрических машин: Учебник для вузов/Под ред.

И.П. Копылова. M. Энергия, 1980.

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

Госэнергоиздат, 1959, с. 224, Изобретение относится к якорным обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и может быть использовано, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

Целью изобретения является уменьшение потерь в меди путем снижения

ЭДС взаимоиндукции и улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния.

На фиг. 1 показаны чередования фазных зон обмотки; на фиг. 2 и 3— диаграммы ЭДС катушек фазы для полюсности р=7 и р =1 соответственно; на фиг. 4. — многоугольники МДС для полюсности р=7.

Обмотка выполнена с полюсностью р=7 трехфазной, двухслойной в z=60 пазах из бр=42 катушечных групп с шагом катушек по пазам у„ =5 и имеет

q=10/7 и группировку катушек по ряду

2 (54) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ДЛЯ СОВМЕЩЕННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к якорным обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе. Цель изобретения— уменьшение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции и улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния. 4 ил.

1)21211 (повторяется шесть раз). Фазы содержат группы с номерами 1+Зс, 3+Зс, 5еЗс соответствеяво в.первой, второй и третьей фазах, соединенные в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, где c=O, i 2, ..., (2р-1шв

13). Фазные зоны на фиг. 1 обозначены как А-Х для первой фазы, В-Y — для второй фазы, С-Z — для третьей фазы, зоны А, В, С соответствуют согласно включенным в фазах сторонам катушечных групп, а зоны Х, Y, Z — встречно включенными. На фиг. 2 и 3 окружность разбита на z=60 частей (с(,= 360 /60=

О

= 6 ) векторам ЭДС приписаны номера пазов для верхнего слоя катушек и век-. тора ЭРС соседних пазов смещены на углы (н электрических градусах):Ыр =

О I

7 6 — для р=7 (фиг. 2) и a = 6 )—

P для р =1 (фиг. 3) . Из фиг 3 видно, что ЭДС взаимоиндукции фазы (зоны А и Х) от поля с полюсностью р =1 (проекции векторов на ось их симмет1529355 р и) Е, =:4v (cos 3 + сов 51 ! о о

cos 76 — cos 81 — coâ 27 ) х in (Т 5/60) = 0,333ь„. Для уменьшен я этой ЭДС катушки обмотки выполнен разновитковыми (фиг 1). Принимая чИсла витков катушек первой фазы равными: х t. „ и ч„ витков соответственно в первой и второй катушках для групп

I u XVII (пазы 1, 2 и 31, 32); w и 10 х v< витков соответственно в первой и второй катушках для групп ХТХ и (пазы 27, 28 и 57., 58); х ъ в тков для групп Х и ХХХ1 (пазы 14, 1 и 44, 45); (2--)w витков для 15 упп I ?y 711у Х111 ХЧ1> ХХ ХХ 111>

ХТ7, Х..ХЧХТ (пазы 6, 10, 19, 23, 36, 4, 49, 53), получаем 6 E — — 4v /х

s (cos 3 — cos 81 ) + (2-х) (сов 51

cos 27 ) — cos 75 / "in 15 20 (1,1428 х " 0,8098) т .„откуда из ловия Е, = 0 определяем х = О, 7 (2-х) := 1,3. Такое соотношение сел витков принимается для всех ех фаз (фиг. 1), при этом число итков в каждом пазу равно 2v Номеа групп с разновитковыми катушками пределяются рядами: 0,?v„ z 1,(Ь итков соответственно в I u II ка=. шках — для групп 1+7k; 1,0 "< и, ЗО

?ч соответственно в Т и II катуш (9 ах — для групп 5+?k> 0,?ъ„витков я групп 3+7k 1,3 витков — для, рупп 2+7Е, 4+7k 6+7k где К=О, 1.-„ р ° а (р25)

ЭДС фазы и обмоточный коэффициент

" фиг. 2) для полюсности р=.7 (проеки векторов на ось их симметрии) ри равв.овитковых катушках (х=1) рав7 -- 4ык(сов 3 + "-ов +

40 + cos 15 + cos 21 + cos 27

О б

= Е /20 к = 0Ä9228; при разновитковых катушках (х=0,7) Е- = 4.ык/(1,3" (cos 3 + сов 9 ) + cos 15 +

+ 0,7(cos 21 + сов 27 ) sin 105

18 6437v и Хов = О 9322

Иногоугольники ИДС (фигà 4) постро ены в соответствии с фиг. 1 по вспомогательной треугольной сетке. Для ..наружно::-о многоугольника слоям пазов с 0,7v„; 1,0v,< и 1,3w„. витками соответствуют 3,5; 5,0 и 6,5 сторон сетки; для внутреннего многоугольника (показав пунктирными линиями) обмот55 ки фиг, 1 с равновитковыми катушками одному слою паза соответствуют две стороны сетки, Фиг. 4 позволяет опре,делять цля наружного многоугольника

R = 6 806 — квадрат среднего радиР уса пазовых точек многоугольника (точки с номерами от 1 до 60); R = (60 0,9322/ ? = 6,468816 — квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС; G = (R /R — 1)"

x100 = 5,21% — коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий качество обмотки по уровню содержания в кривой ее ИДС высших и низших гармонических; для внутреннего многоугольника — Rg =6,80; R = (60 0,9228/? ti

= 6,339016 и 6 = 7,27%.

Таким обрвэом, при одинаковом расходе меди предлагаемая обмотка по сравнению с обмоткой по прототипу (с равновитковыми катушками), имеет значительно меньшие готери в меди, так как для нее ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностью р = 1 цЕ, = О, а ! также улучшенные электромагнитные параметры: более высокий обмоточный коэффициент (в 0 9322/0,9288 = 1,01 раэ) и меньший коэффициент дифференциального рассеяния (в 7,27/5,21 — 1,395 раз).

Предлагаемая обмотка применяется в асинхронных одномашинных преобразователях частоты типа ОПЧС-400 Гц.

Ее применение позволяет значительно

:меньшить потери в меди от уравнительных токов (из-за уменьшения ЭДС вваимоиндукции Е,) и потери в стали (иэ-за уменьшения высших гармонических ИДС обмотки) и тем самым повысить

КПД совмещенной электрической машины. ,Предлагаемая обмотка может применяться и в других типах совмещенных электрических машин с двумя разнополюсными магнитными полями.

1 Формула изобретения

Тр ехфаэ н ая обмотка для совмещенной, электрической машины с числами пар полюсов полей р=7 и р =1 выполненная двухслойной с полюсностью р=7 в

z=60 пазах из бр=42 катушечных групп с шагом катушек по павам у„ =5.и их группировкой rre ряду 2121211, повторяемому шесть- раз, с номерами групп

1+3c, ЗФЗс, 5+Çc соответственно в первой, второй и третьей фазах, соединенных в каждой фазе последоварельно при встречном включении четных групп относительно нечетных, о т л и ч а ющ а я с я тем,. что, с целью уменьшения потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиидукции и улучшения электромаг5

1529355 6 нитных параметров путем увеличения вой и второй катушках для групп с нообмоточного коэффициента и снижения мерами 5+7k; 0,7w„ для групп с номерадифференциального рассеяния, числа ми 3+7k 1,3w для групп с номерами витков катушек равны 0,7ы„ и l,Ow„

2+7k, 4+7k, 6+7k, 7+7k, где с=0, 1, в первой и второй катушках для групп 2, ..., (2р-1); k=O, 1, 2, ..., (p-2); с номерами 1+7k; 1,Оы„ и 0,7ы„ в пер- 2w — число витков в пазу.

59

33

17

1529355

Составитель А. Кецарис

Техред M.Äèäûê Корректор И. Муска

Редактор А. Лежнина

Заказ 7755/51 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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