Трехфазная обмотка якоря совмещенной машины

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - уменьшение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции от поля обмотки с полюсностью PЪ=1, а также улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния. Трехфазная обмотка якоря совмещенной машины с числами пар полюсов полей P=7 и PЪ=1 выполнена с полюсностью P=7, двухслойной в Z=48 пазах из 6P=42 катушечных групп с шагом катушек по пазам Y<SB POS="POST">п</SB>=4 и с группировкой катушечных групп по ряду 2111111, повторяемому шесть раз. Фазы содержат группы с номерами 1+3K, 3+3K, 5+3K соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных катушечных групп относительно нечетных, где K=0, 1, 2, ... (2P-1). Новым является то, что катушки содержат 0,7<SP POS="POST">.</SP>W<SB POS="POST">K</SB> витков - для групп с номерами 1+7K, 1,0W<SB POS="POST">K</SB> витков - для групп с номерами 1+7K±1 и 1+7K±2, 1,3<SP POS="POST">.</SP>W<SB POS="POST">K</SB> витков для групп с номерами 1+7K±3, где 2W<SB POS="POST">K</SB> - число витков в пазу. Обмотка применяется для электрических машин переменного тока совмещенного типа с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе, например, для одномашинных преобразователей частоты и числа фаз. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1539899 (51)5 Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с полюсностью р = 1, а также улуч-. шение электромагнитных параметров путем увеличения обцоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния..

На фиг. 1 показаны чередования фазных зой обмотки; на фиг. 2 и 3— диаграммы ЭДС катушек фазы для полюсности p = 7 (фиг. 2) и р 1 (фиг.3);

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4392216/24-07 (22) 15.03.88 . (46) 30.01.90. Бюл. Р 4 (71) Горьковский политехнический институт (72) В.И. Попов (53) 621.313.333.2.045.58(088.8) (56) Проектирование электрических машин, Учебное пособие для вызов. Под. ред . И.П. Копылова. M. Энергия, 1980.

Попов B.È. Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984, N 11, с. 36-43.

Лившиц-Гарик M. Обмотки машин пе. ременного тока. Пер. с англ.. M. — Ë.:

Госэнергоиздат, 1959, с. 224. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ЯКОРЯ СОВМЕЩЕННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения— уменьшение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции от поля обмотки с полюсностью р = 1, а также улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициИзобретение относится к якорным обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока -с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и может применяться, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

Целью изобретения является умень. шение потерь в меди обмотки путем снижения ЭДС взаимоиндукции от поля

2 ента и снижения дифференциального рассеяния. Трехфазная обмотка якоря совмещенной машины с числами пар полюсов полей p = 7 и р = 1 выполнена с полюсностью р = 7, двухслойной в z =. 48 пазах из бр = 42 катушечных групп с шагом катушек по пазам у„ = 4 и с группировкой катушечных групп по ряду

2111111, повторяемому шесть раз. Фазы содержат группы с номерами 1+3k, 3+3k, 5+3k соответственно с первой, второй, третьей фазах, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных катушечных групп относительно нечетных, где k =- 0,1,2,.:

° . °,(2р-1). Новым является то, что каС> тушки содержат 0,7 и витков — для групп с номерами 1+7k, 1,0 w„ витков— для групп с номерами 1+7k+1 и 1+7k+2, 1,3 w „ витков для групп с номерами (1+7k+3, где 2 w „ — число витков в пазу. Обмотка применяется для электри- 2 ческих машин переменного тока.совмещенного с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе, например, для одномашинных преобразователей частоты и числа фаз. 4 ил.

1539899 на фиг. 4 — многоугольник МДС обмотки для полюсности р = 7.

Обмотка выполнена с полюсностью р = 7 двухслойной (фиг. 1) трехфаз° р

5 ной в z = 48 пазах из бр = 42 катушечных групп с номерами от 1Г до

42Г с шагом катушек по пазам у„ = 4, имеет q = х(бр=8)7 и группировку катушечных групп по ряду 2111111 10 (повторяется шесть раз). Фазы содержат группы с номерами 1+3k, 3+3k, 5+3k. соответственно в первой — третьей фазах (группы 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, 1 3I р 1 6I р 1 9I р 22Г, 251 р 28Гр 3 1 I ó 15, 34Г, 37Г, 40Г в первой фазе — на фиг. 1), где k = О, 1,2,..., (2р-1=13) .

В каждой фазе группы соединены по-следовательно при встречном вклю) чении четных групп относительно не- 20 четных. Фазы зоны обмотки обозначе" ны как А Х в первой фазе, В-Y во второй фазе, С-Z в третьей фазе и их чередование показано на фиг. 1, где цифрами от 1 до 48 пронумерованы пазы обмотки. Зона А, В, С соответствуют согласно включенным в фазах сторонам катушечных групп, а зоны

Х, Y Z — встречно включенным, Векторами ЭДС на фиг. 2 и 3 приписаны номера пазов верхнего слоя катушек и окружность разбита на z = 48 частей (о(= 360/48 = 7,5О). Из фиг. 3 видно, что ЭДС в3аимоиндукции в фазе обмотки от поля с полюсностью р = 1 при равновитковых

35 катушках равна: d E, = 4w (соз 3, 75 +

+ cos 48,75 — cos 78,75 — cos 26,75 ) кз1п(Я .4/2 24) = 0,585 w„, где 2w <— число витков в пазу 48/2=24 — полюс40 ное деление для р" = 1. Для уменьшения ЭДС дЕ„ катушки обмотки выполнены разновитковыми (см. фиг. 1). Принимая в катушках первой фазы (зоны

А-Х) для групп 1à и 22Г xw z витков, для групп 4Г, 19Г, 25Г, 40à — (2-x)w< ,витков, а для остальных групп этой фазы -ы витков, для ЭДС ЛЕ, получаем: йЕ, = 4ы„(х соз 3,75 +(соя 48,75cos 78,75 )-(2-x)cos.26,25 ) и

x sin (1(.4/48)=(1р9616 х — 1,3764) w„, 50 откуда при dE „= О определяем х = 0,7 и (2-х)=1,3. Такое соотношение чисел витков катушек обеспечивает одинаковое число витков 2w, во всех пазах и

dE = О. При этом ЭДС фазы для полюс- 55 ности р = 7 (см. фиг, 2) получается равной: Е = 4 w,(1,3 cos 3,75 +

+ cos 11,25 + cos 18, 75 + cos 26,25 )« рsin (7! 4 7/48) = 14,8859 w„, где

48/14 — полюсное деление для р = 7; обмоточный коэффициент обмотки К ой 1

7/16. w к = О 9304

Аналогичным образом выполнены:и две другие фазы, номера групп которых чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в десять групп для фазы второй и в двадцать групп для фазы третьей. Катушечным группам с номерами 1+7k соответствуют катушки с 0,7 ж„ витками, группам с номерами 1+7k+2 — катушки с w витк ками, группам с номерами 1+7k+3 — катушки с 1,3 w витками.

Многоугольник МДС обмотки (наружный на фиг. 4) построен в соответствии с фиг. 1 с использованием вспомогательной треугольной сетки: слоям пазов с 0,7 w ; 1,0 w ; 1,3 w витками соответствуют 3,5; 5,0; 6,5 сторон и

3 сетки. По фиг. 4 определяются: R

= 4,47625 — квадрат среднего радиуса .пазовых точек многоугольника относительно его центра (точки с номерами

1-48); R = (48"0,9304/7 (t) =4,12407— квадрат радиуса окружности для основной гармонической ИЛС; Ь = ((Р /и) -1 * 100 = 8,54K — коэфФициент дир еренГ циального рассеяния, характеризующий уровень содержания высших и низших гармонических в кривой МДС обмотки.

При выполнении обмотки по фиг. 1 с равновитковыми катушками ее электромагнитные параметры равны (см. внутренний многоугольник на фиг. 4, для которого одному слою паза соответствуют 2,0 стороны сетки): koz = 0,9231;

R = 4,75; R = 4,05917 и6 = 17р02 ..

Таким образом, предлагаемая обмотка при одинаковом с обмоткой по прототипу расходе меди, имеет значительно меньшую ЭДС взаимоиндукции (hE = О)

1 от поля с полюсностью р = 1 и, следовательно, меньшие потери в меди от уравнительных токов, а также улучшенные электромагнитные параметры: более высокий обмоточный коэффициент (в

0,9304/0,9231 раза) и меньший коэффициент дифференциального рассеяния

<. (в 17, 02/8,54 = 0,2 раза) .

Применение предлагаемой обмотки в совмещенной электрической машине позволяет улучшить электромагнитные параметры, уменьшить потери в меди (из-за уменьшения уравнительных токов) и в стали (из-за уменьшения содерж ния высших гармонических МДС), повы5 1539899 сить КПД совмещенной электрической ма- о шины. ц

gl" 4f 7l 10t 1К !бГ ОГ ЛУ 25f 20Г ЛГ ЮФГ ГГ 4дГ

8 4 У У 11 6 1Õ 17 6 Р/ Л Р5 27 gg .И Л Л .Г.УУ 4/ И 4f 47

ЕВУРУФ Z В х С ФУ > СУАУИ " C д УВХ С УР ВХС > AZgyl1

У Z g ЧУЮЕ uAZ ХС 4ZB

Формула из о брете ния5

Трехфазная обмотка якоря совмещенI ной машины с числами пар полюсов полей р = .7 и р = 1, выполненная двухслойной в z = --48 пазах из k - =48 катушек с шагом по пазам ур = 4 и бр = 42 катушечных групп с номерами от 1Г до 42Г, содержащая группы с номерами

i+3k, 3+3k, 5+3k соответственно в первой, второй, третьей фазах, соеди- 1 ненных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных и с выводами зажимов начал и концов фаз от начал групп 1Г, .13Г, 29Г и 40Г, 12Г, 26Г, т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с елью уменьшения потерь в меди путемснижения ЭДС взаимоиндукции от поля обмотки с полюсностью р = 1, а также улучшения электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния, группы с номерами

1+7с содержат две катушки с числами витков в каждой x w„ а остальные группы содержат одну катушку с числом витков w для групп с номерами

2+7с, 3+7с, б+7с, 7+7с и (2-х) ° w < для групп с номерами 4+7с, 5+7c где

k = О, 1,2...,(2р-1), с = О, 1,2,..., (р-2), а значение х = 0,65-0,75 и выбирается из условия получения целого числа витков x w при числе витков в пазу равном 2 w<.

Фиг.1

1539899

О 24

Составитель А. Кецарис

Те хр ед A . .Кр ав чук Корректор И. Муска

Редактор О. Спесивых

Заказ 226 Тираж 436 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